>> t=0:0.01/100:0.04;

>>ua=220*sqrt(2)*sin(2*pi*50*t+15*pi/180); >>plot(t,ua)

>>grid

2、

>> t=0:0.01/100:0.04;

>>ua=220*sqrt(2)*sin(2*pi*50*t+15*pi/180);

>>ub=220*sqrt(2)*sin(2*pi*50*t-105*pi/180);

>>uc=220*sqrt(2)*sin(2*pi*50*t+135*pi/180);

>> u=[ua',ub',uc' ];

>>plot(t,u)

>>grid on

3、

>> t=0:0.02/50:0.04;

>>us=50+100*sin(314*t)-40*cos(628*t)+10*sin(942*t+20*pi/180); >> us0=50*ones(size(t));

>> us1=100*sin(314*t);

>> us2=-40*cos(628*t);

>> us3=10*sin(942*t+20*pi/180);

>>plot(t,us,'-ro',t,us0,'--b',t,us1,'--b',t,us2,'--b',t,us3,'-b','linewidth',2,'marke redgecolor','m')

4、

>> x=0:pi/100:pi/2; >> y=tan(x);

>>plot(x,y, '-ko') >>grid on

>>axis([0 pi/2 0 50])

5、

t=0:0.001:0.2;

i_l=1.2-5.2*exp(-100*t); uL=20*exp(-100*t); plot(t, i_l,'r',t,uL,':b')

00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2

-5

5

10

15

20

[指导]非正弦交流可测电压与波形

非正弦

想通过MSCOMM控件向51单片机发一串符，如:“ABCDEFGH”，然后单片机按原来的顺序发送回来，请求怎么编程实现，谢

With MSComm1

.Setting="19200,n,8,1"'这里根据你的实际情况设置

If Not(.PortOpen) Then .PortOpen=True

.InBufferCount=0

.Output="ABCDEFGH"

Dim Buf

Do

DoEvents

Buf=Buf & .Input

Loop Until InStr(Buf,vbCrLf)>0'这里的结束控制字符根据你的实际情况设定

Debug.Print "接收到的字符为" & Buf End With

单片机发送回来就要你单片机处理了，可以收一个来算机的命令来识别是否要回字符，这要你自己在单片机程序里定义和相应的硬件电路

我是用:mscomm1.output=text1.text 'text.text="ABCDEFGH"

用INSTR()

对了，在Output的容后也加结尾控制符，不然单片机无法判

InStr函数找的是结尾控字符，这和止位是一个念，这样计算机就可以知道某次传是否结束，是针对一个数据包，而不象停止位是针对一个

mscomm1.output=text1.text & vbcrlf这样表达对吧,

由于度巡回检测仪具有结构简单、使用方便、测量准确和可靠好等点，因而，它广应用于工业温度测量中。98系列上润仪表WP-RD温度巡回检测仪，能完成温度显示、输出控制、网络信等功。温度巡回检测仪内部存储容量有限，需要与具有强大数据处理能力和丰富软资源的微成分布式统，实现由微机对整个测量过程的温度数据行统一的显示、存储、打印报表、参数设定和数据的进步处理，样必须现PC机与度巡回检测仪之间通信。它们间的通可以通过并行通信或串行通信两种方式实现，由于串行通信自身的长处，已被广泛使用。Borland公司推出的Delphi是一种功能强大的高级编程语言，新一代可视化开具，有功能强大、简便易用和代码执行速度快等特点，别适用在Windows环境下图形界面和户程序的编制。本文开发的温度智能化巡检测系统，使用度巡回检测为下位机采集温度数据，经过预处理后通过自带的RS232串行口将数据送给上位机PC。在PC机上Win2000环境下运行用Delphi和VB的通信控件MSComm制的实监测系软件，接受串行口送来的数据，进行相应的数处理，用

2 温度智

温度巡回检测仪与PC机之间通RS232异步行通信接口通信，波特率为1200bps;字节数据格式为1位起始位、8位数据

停止位;仪表地传送格式为双字节、16进制、高字节在前、低字在后，数据传输格式为3节定点数(3字定点数,低字节高4位ASC?码，低字低4位ASC?码，字高4位ASC?码，高字节低4位ASC?码，数点高4位ASC?码，小数点4

3 MSComm控件的注册和属性

3.1 MSComm控件的注册

用Delphi实现串行通信，可用的方法有两种:(1)使用Windows API;(2)用在Windows操作系统中注册的控。其中用API函数为复杂，需要掌握大量信识;而利用MSComm控件，程实现相对简单，结清晰，并且该控件具有丰富与串行通密相关的属性和事件，提供对串口的各种操作，使用很方便，因此本实时监测系统软件使

MSComm控

体中。其具体步骤将MSComm.ocx拷入winnt\\system32下，在Delphi主菜的Component，选择Import ActiveX Control命令，弹出Import ActiveX窗口，选择Microsoft Comm Control5.0，再选择Add命，加上MSComm32.ocx，在窗体中生成了一个MSComm对象，就可自由地

3.2 MSComm控件的属性设置

MSComm控件供了2种处通信的式:事件动(实时)方式和查询式。由于查询方会占用大量的CPU时间，效率很低，所以本程序中使用的是事件驱

利用MSComm控件控通信序，关键准确理解和设置通信控件属性。下面对程序中所用到的主要属性事件加

(1) CommPort性。设置或返回串行

(2) Setting属。设置返回串行波特率、奇偶校验位、数据位、停

N,8,1";

(3) PortOpen属。打开或

(4) InputMode性。设置从缓冲区读取

(5) Input属性。从接收缓冲区读取数据;

(6) Output属性。向发送缓冲区写入数据;

(7) InBufferSize属性。接收缓冲区的大小，缺省值为1024B;

(8) InBufferCount属性。接收缓冲区中接收字节数;

(9) OutBufferSize属性。发送缓冲区的大小，缺省值为

; 512B

(10) OutBufferCount属性。发送缓冲区中待发送字节数;

(11) Inputlen属性。设置或返回Input每次读出的字节数;

(12) Rthreshold属性。在MSComm控件设置CommEvent属性为comEvReceive产生Oncomm前，设置并返

(13) Sthreshold属性。在MSComm件设置CommEvent属性为comEvSend并产生Oncomm前，设置并返回传输缓冲

(14) CommEvent属性。串口事件或错误。

VB如何

VB如何

用VB编程想把两个十六进制数按顺序从232串发送到单片机01h和cch,试了多种方法不成,程序不出错,但单片就没有反应,设置没问单片机本身没问题.我想，可能还我对那个串口发送十六进制数不熟悉，请各位大虾帮忙，

晨曦) 一级(初级)

我想可以这样:大过程是

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.RThreshold = 1

MSComm1.InputMode = comInputModeBinary MSComm1.PortOpen = True

dim v(1) as byte

v(0)=&h1

v(1)=&hcc

MSComm1.output=v

这样应该可以～

回复人(冯大狂)

代码如下:

Private Sub Form_Load()

'初始化串口

With MSComm1

.InputMode = 1 '设置接受数据的类型是二进制类型数据

.InputLen = 8 '一次性从接收缓冲区中读取所有数据(8个字节为一

组～～)

.InBufferCount = 0 '清空接缓冲区 .OutBufferCount = 0 '清空发送

.Settings = "9600,N,8,1" .CommPort = 1

.PortOpen = True

End With

End Sub

然后在按钮1中:

Private Sub Command1_Click() Dim Data(1) as Byte

Data(0)= &H1

Data(1)=&HCC

'以上两个就是你要送的数 '面这一

End Sub

至于对于单片机的反应操作则在: Private Sub MsComm1_OnComm() Select Case MsComm1.CommEvent Case comEvReceive

'这里就是接收据的

DoRight '正确数据处理

else

DoWrong '出错数据处理

end if

Case else

End Select

End Sub

End Sub

------------------------------------------

非正弦交流可测电压与波形.txt

想通过MSCOMM控件向51单片机发一串符，如:“ABCDEFGH”，然后由

With MSComm1

.Setting="19200,n,8,1"'这里根据你的实际情况设置

If Not(.PortOpen) Then .PortOpen=True

.InBufferCount=0

.Output="ABCDEFGH"

Dim Buf

Do

DoEvents

Buf=Buf & .Input

Loop Until InStr(Buf,vbCrLf)>0'这里的结束控制字符根据你的实际情况设定

Debug.Print "接收到的字符为" & Buf

End With

单片机发送回来就要你单片机处理了，可以收一个来算机的命令来识别是否要回字符，这要你自己在单片机程序里定义和相应的硬件电路

我是用:mscomm1.output=text1.text 'text.text="ABCDEFGH"

用INSTR()

对了，在Output的容后也加上尾控制符，不然单片机无法判

InStr函数找的是结尾控字符，这和止位是一个念，这样计算机就可以知道某次传是否结束，是针对一个数据包，而不象停止位是针对一个

mscomm1.output=text1.text & vbcrlf这样表达对吧,

由于度巡回检测仪具有结构简单、使用方便、测量准确和可性好等点，因而，它应用于工业温度测量中。98系列上润仪表WP-RD温度巡回检测仪，能完成温度显示、输出控制、网通信等能。但温度巡回检测仪内部存储容量有，需要与具有强大数据处理能力和丰富件资源机组成分式系统，实现由微机对整个测量过程的温度据进行统一的显示、存储、打印报表、参数设定和数据进一步处，这样须实现PC与温度巡回检测仪间的通信。它们之间通信可以通过并行通信或串行通信两种方式实现，由于串行通信自身的处，现已广泛的使用。Borland公司出的Delphi是一种功能强大的高级编语言，是新一代化开发具，具有功能强大、简便易用和代码执行速度快特点，特别用在Windows环境下图界面和用户程序的编制。本文开发的温度能化巡回检测统，使用温回检测仪作为下位机采集温度数据，经过预处理后通过自带的RS232串行口将数据送给上位机PC。在PC上Win2000环境下运用Delphi和VB的通信控件MSComm编制实时监测系统软件，接受串行送来的数据，行相应的

示和设置。

2 温度智

温度巡回检仪与PC机之间通过RS232异步串行通信接口通信，波特率为1200bps;字节数据格式为1位起位、8位数据位和1位停止位;仪表地址传送格式为双字节、16进制、高字节在前、低字在后，数据传输格式为3字节点数(3字定点数,字节高4位ASC?码，字节低4位ASC?码，字节高4位ASC?码，高字节低4位ASC?码，数点高4位ASC?码，小数点低4位ASC?

3 MSComm控件的注册和属性

3.1 MSComm控件的注册

用Delphi实现串行通信，可用的方法有两种:(1)使用Windows API;(2)用在Windows操作系统中注册的控。其中用API函数为复杂，需要掌握大量信识;而利用MSComm控件，程实现相对简单，结清晰，并且该控件具有丰富与串行通密相关的属性和事件，提供对串口的各种操作，使用很方便，因此本实时监测系统软件使

采用MSComm控件进行串行通信时，必须添加一MSComm控件到窗体中。其具体步将MSComm.ocx拷入winnt\\system32下，Delphi主菜单中的Component，选择Import ActiveX Control命，弹Import ActiveX窗口，Microsoft Comm Control5.0，再选择Add命，加上MSComm32.ocx，在窗体中生成了一MSComm对象，就可自由地设置它的属性了。 3.2 MSComm

MSComm控件供了2种处通信的式:事件动(实时)方式和查询式。由于查询方会占用大量的CPU时间，效率很低，所以本程序中使用的是事件驱

利用MSComm控件控制信程，关键准确理解和设置通信控件属性。下面对程序中所用到的主要属性事件加以

(1) CommPort性。设置或返回串

(2) Setting属性。置或返回行端口波率、奇偶校验位、数位、停止位等参

(3) PortOpen属。打开或

(4) InputMode性。设置从缓冲区读取

(5) Input属性。从接收缓冲区读取数据;

(6) Output属性。向发送缓冲区写入数据;

(7) InBufferSize属性。接收缓冲区的大小，缺省值为1024B;

(8) InBufferCount属性。接收缓冲区中接收字节数;

(9) OutBufferSize属性。发送缓冲区的大小，缺省值为512B;

(10) OutBufferCount属性。发送缓冲区中待发送字节数;

(11) Inputlen属性。设置或返回Input每次读出的字节数;

(12) Rthreshold属性。在MSComm控件设置CommEvent属性为comEvReceive产生Oncomm前，设置并返

(13) Sthreshold属性。在MSComm件设置CommEvent属性为comEvSend并产生Oncomm前，设置并返回传输缓冲

(14) CommEvent属性。串口事件或错误。

VB如何

VB如何

用VB编程想把两十六制按顺序

不成功,程序不出,但片就是

是我对那个串发十

晨曦) 一级(初级)

我想可以这样:大过程这，先

下

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.RThreshold = 1

MSComm1.InputMode = comInputModeBinary

MSComm1.PortOpen = True

dim v(1) as byte

v(0)=&h1

v(1)=&hcc

MSComm1.output=v

这样应该可以～

回复人(冯大狂)

代码如下:

Private Sub Form_Load()

'初始化串口

With MSComm1

.InputMode = 1 '设置接数据的类型是二制类型数 .InputLen = 8 '一次接收缓冲区中读取有数据(8个字节为一组～～) .InBufferCount = 0 '清空接

.OutBufferCount = 0 '清空发送缓冲区

.SThreshold = 0 '不触发OnComm()事件

.RThreshold = 1 '接收1字节数

.PortOpen = True

End With

End Sub

然后在按钮1中:

Private Sub Command1_Click() Dim Data(1) as Byte

Data(0)= &H1

Data(1)=&HCC

'以上两

'下面这

MsComm1.Oupput = Data End Sub

至于对于

Private Sub MsComm1_OnComm()

Select Case MsComm1.CommEvent

Case comEvReceive '这就是接收数据后的处

DoRight '正确数据处理

else

DoWrong '出错数据处理

end if

Case else

End Select

End Sub

End Sub

------------------------------------------

正弦交流电压波形图为例讲解“五点法”画波形图的方法

正弦交流电压波形图为

画波形图的方法

“五点法”画正弦线，学生在数学课中学习过，对其波形图形状已熟知。《电基础》课教学中，要求学生掌握正弦交流电种表示法:解析式、波形图、相量图。教材中没有介绍具体法，本文将绍用“五点法”画正弦交流波形图的法。会波形图将对学生在弦交流电路的相

在已知解析式的条件，画波图一般有两种，一是u-ωt波形图，是u-t波形图，下面以正弦交流电压波形图为例讲“点法”画波形图的方法。 一、由u=Umsinωt左右平移角得出图 1、u-ωt波形图 (1)u=Umsinωt的波形图(初相位0) ?波形图的五点坐标:(0、0)、( 、Um)、(π、0)、( 、-Um)、(2π、0)。 ?由点画出波形为: 上述五点坐标和波形图在数课中已为学生所熟知。 (2)初相大于0，即u=Umsin(ωt+)的波形图 ?由u=Umsinωt波形图向左平移角，五点横坐标变-、 -、π-、 -、2π-，即相0时横坐标均减去;纵坐标不。 ?画出五点，描绘出波形为: (3)初相

?由u=Umsinωt波形图向右移角，点横坐为、 +、π+、 +、2π，，即五点坐标均加上;纵坐标不变。 ?画出五点，描绘出波形图。 例一，画出正电压为u=220 2sin(100πt+60?)的波形图。 解:=60?，Um=220 2v，横坐标为-60?、90?-60?=30?、180?-60?=120?、270?-60?=210?、360?-60?=300?;纵坐标为0、220 2、0、-220 2、0。在直角坐标系下画出五点，出波形: 2、u-t波形图 (1)u=Umsinωt的波形图 ?由解析式求出T= 。 ?五点坐标为:(0、0)、( 、Um)、( 、0)、( T、-Um)、(T、0)。 ?出五点，绘出波形图。 (2)u=Umsin(ωt+)的波形图(初相大于0)。 ?由u=Umsinωt波形向左平移t0，t0= 。 ?点横坐标为-t0、 -t0、 -t0、 T-t0、T-t0;纵坐标不变。 (T= ) ?画出五点，绘出波图 (3)u=Umsin(ωt+)的波形(初相于0) 同理可得波形图为: 小结:以u=Umsinωt的波形图为参考，1、五点横坐标，初大于0，向左平移(或t0= );初相小于0，向右平移(或t0= )。2、纵坐标任何情况下都是0、Um、0、-Um、0。 二、由u=Umsinωt确定得出波形图 u=Umsin(ωt+)，(包括大于0、小于0、等于0种情)。 1、求五点坐标，按下列表格进: 画u-t波形图，五对u、t值，画u-ωt波形图求五对u、ωt值，本身带符号。 2、在直角坐标系下出点，描绘出形。 例二，画出u=380 2sin(100πt-60?)v的

求五点坐标，ω=100π，=60?=- ，Um=380 2v (2)画出五点，描绘出波形图。 ?u-ωt波形图 ?u-t波图 结:无论哪种方法，都要记住正弦曲线的基本状，知道“五点”是

SPWM使变压变频器输出交流电压的波形近似为正弦波

了使变压变频器输出流电压的波形近似为正弦波, 电动机的输出转矩平稳, 从得优秀的工作性能,现代通用变压变频器中的器都是由全控型电力 电子开关器件构成,采用脉宽调制 (pulse width modulation, 简称 pwm ) 控 制的,只有在全控件尚未能及的大容量时才采用晶闸管变频器。应用最早 而且

图 3-1 与正弦波等效的等宽等幅矩形脉

3.1 正弦脉

一个连续函数是可用无限多个离散函数逼近或替代的,因而可以设想用多个 不幅值的矩形脉冲波来替代正弦波,如图 3-1所示。图中,在一个正弦半波 上分割出多个等宽不等幅的波 (假设分出波形数目 n=12),如每一个矩 波的积都与相应时间段内弦波的面积相,则这一系列矩形波的合成面积 就等于正弦的面积,也即有等效的作用。为了提高等的度,矩形的个 数越多越,显然,矩形波的 目受到开器件允许开

在通用变频器采用的 -直 -交变频装置中,前级整流器是不可控的,给逆变 供电的是直流电源,其幅值恒定。从这点发,想把上述一系列等宽不等幅 的矩形波用一系列等幅不等宽的矩形脉冲波代 (见图 3-2) ,只每脉冲 波的面积都相等, 也应该能实现与正弦波等效的功能, 作正弦脉宽调制 (spwm)波形。例如,把正弦半波分作 n (在图 3-2中, n=9),把每一等分的正弦曲 线与横所包围的面积都用一个与面积相等的矩形脉冲来代替,矩形脉冲的 幅值不变, 各脉冲的中点与弦波每一等分的中点相重合, 这样就形成 spwm 波 形。同样,正波的负周可同的方法与一系列负脉冲波等。这种正 弦波正、负半周分用正、负冲等效 spwm 波形称

图 3-2 spwm 波形

图 3-3是 spwm 变压变频器主电路的原理图,图中 vt 1~vt 6是逆变器的六个全控 型率开器件,它们各有个流二管 (vd1~vd 6) 和它反并联接。个逆变 器由三相不整流器供电,所供的直流值电

图 3-3 spwm 变压频器主电

某一相的单极式 spwm 波形是由逆变器该相上 (或下 ) 桥臂一个功率开关器件 反复导通和关断形的。正弦脉宽调制方法中,利用正弦波作调制波 (modulation wave) ,受它调制的信号称为载波 (carrier wave) ,常用等三角 波作载波。调制波与载波相交时 (见图 3-4a) ,其交点决定逆变器开关器 的通断时刻。例如:当 a 相的调制波电压 u ra 高于载波电压 u t 时,使开关器件 vt 1导通,出正的脉冲电压 (见图 3-4b) ; u ra 低 u t ,使 vt 1关断,输出 电压降为零。在 u ra 的半周中,可用类方法控下桥臂

的脉冲电压序列。若改变调制波的频率,输出电压基波的频率也随之改变;降 低制波的值时,如图的 ,各段脉冲宽度变窄,电压的波幅值也

a) 正弦调制

b) 输出的 spwm 波

图 3-4 单极式脉

上述单极式 spwm 波形在半内的冲电只“正” (或“负” ) 和“零”之间 变化,主电路每相有一个开关器反复通断。如果让同一桥臂上、下两个开 关器件互补地导通与关断,输出脉“正”和“负”间变化,就得到双 极式的 spwm 波形。 图 3-5绘出了三相双极式正弦脉宽调制波形, 调制方法和 单式相似, 只是输出脉冲压的极不。 当 a 相调制波 u ra >ut 时, vt 1导通, vt 4关断, 节点 a 与直流源中点 o`间的相电压为 u a0’ =+ud /2(图 3-5b) ; 当 u ra < u="" t="" ,="" vt="" 1关断而="" vt="" 4导通,则="" u="" a0’="-u" d="" 。所="" a="" 相电压="" u="" a0’="f(t)是以" +ud="" 和-u="" d="" 为幅值作正、="" 负跳变的脉冲波形。="" 理,="" 图="" 3-5c="" 的="" u="" b0’="f(t)是" vt="" 3和="" vt="" 6交替导通得的,="" 图="" 3-5d="" 的="" u="" c0’="f(t)是由" vt5和="" vt2交替导得到的。="" 由="" u="" a0’和="" u="" b0’相,得逆变器输出的线电压="" u="" ab="f(t)(图" 3-5e)="" ,也就是负载="" 上的线电压,脉冲幅值为="" +ud和-ud="" 。可,线电压的="" spwm="">

图 3-5 三相桥式 pwm 逆变器

图 5-20的 u ao `、 u bo `与 u co `是逆变器输出端 a 、 b 、 c 分别与直流电源中点 o`之的电压, o`点与负载的零 o 不一是等电位的, u ao `等并不代表负载上 的相电压。令负载零点 o 与直流电源 o`间的电压为 u oo `,则负载

(3-1)

将式 (3-1)中各

一般负载三相对称,则 u ao +ubo +uco =0,故有

(3-2)

由此可求得 a

(3-3)

在图 3-5f 中绘出了相应的负载 a 相电波形, u bo 和 u co

3.2 spwm

对电动机来说,有用的是电压的基波,希望 spwm 波形中基波的成分越大越好。 为了找出基波电,须 spwm 脉序波 u(t)展开成傅氏数,由于各相电 压正、负半波及其左、右均,它是一个奇正弦周期函数,

式中

(3-4)

要把包含 n 个矩形脉冲的 u(t)代入上式,必须先求得每个脉冲的起始相位和终 了相位。图 3-5中,由于在点处三角波是从的顶点开始出现,所以第 i 个脉冲中心

(3-5)

于是,第 i 个脉

终了相位为

其中 δi 是第 i 个脉冲的宽度。把各冲起始和

(3-6)

故

(3-7)

以 k=1代入式 (3-7), 可得输出电压的基波幅值。 当半个周期内的脉冲数 n 不

(3-8)

可见输出基波电压幅值 u 1m 与各段脉宽 δi 有着直接的关系,它说明调节参考 幅值从而改变个脉冲的宽度时,就可实现对逆器输出电压

根据脉冲与相关段正弦波面积相的等效原则

(3-9)

将式 (3-5)、式 (3-9)

(3-10)

可以证明,除 n=1以外,有限项

而 n=1是没有意义的,因此由

u 1m =um

也就是说, spwm 逆变器输出脉冲波序列的基波电压正是调制时所要求的正弦波 幅值电压。当然,这个结论是在作出前述的近似条下得到,即 n 不太少, sin π/2n≈ π/2n,且 sin δi /2≈ δi /2。当这些条件成立时, spwm 变变频器 能好地满足异电动机

要注意到, spwm 逆变器输出相电压的基波和常规六拍阶梯波的交 -直 -交变压变 频器相比要小一些,据有关资料介绍,为其 86%~90%,这样影响电机定 电压的充分利用。 了弥补这个不足, 在 spwm 逆变器的直流回路中常并当 大滤波电容,以抬高逆变的直流

3.3 脉宽调

根据脉宽调制的点,逆变器主电路的功率开关器件在其输出电压半周内要开 关 n 次。 如果把期望正弦波分段越多, 则 n 越大, 脉冲波序列的宽 δi 越小, 上述分析结论准确性高, spwm 波的波就更接近望的正弦波。但是,功 率开关器件身的开关能力是有限的,因此,在脉宽调制术时必然要受 到一定条件的约,这主

3.3.1 功率开关

各种电力电子器件的开关频率受到其固有的开关时间和开关损耗的限制,全控 型器件常用的开关频率如下:双极型力晶体 (bjt)开频率达 1~5khz ,

50khz ,而目前最常用的绝缘栅双极晶体管 (igbt)开关频率为 5~20khz 。 定载频 f t 与考调制波频率 f r 之比为载波

(3-11)

相对于前述 spwm 波形半个周期内的脉冲数 n来说,应有 n=2n。为了使逆变器 的出尽接近正弦波,尽能增载波比,但若从率开关器件本身的允 许开关频率来看,载又不能太大。 n 值应受到

(3-12)

式 (3-12)中的分母实际上就 spwm 变频器的最高

3.3.2 最小间

为保证主电路开关器的安全工作,必须使调制的脉冲波有个最小脉宽与最小 间歇限制,以保证最小脉冲宽度大于开关器件的时间 t on ,而最小脉冲间 歇大于器件的关断时间 t off 。脉宽调制时,若 n 为偶,调制信号幅值 u rm 与三角载波交的两点恰好一个脉冲的间歇。为了保证最小间歇时间大于 t off ,必须使 u rm 低于角波的峰值 u tm 。为此,定义 u rm u tm 之比为调制

(3-13)

在理想情况下, m 值可在 0~1之间变化, 以调节逆变器输出电压的大小。 际上, m 总是于 1的,在 n 较大时,一

3.4 同步调

在实行 spwm 时,视载波比 n 变化与,有同步调制与异

3.4.1 同步调制

在同步调制方式中, n =常数, 变频时三角载波的频率与正弦调制波的率同步 改变,因而输出电压半波内的矩形冲数是固定不变的。如果取 n 等于 3的倍 数,则同调制能保证出波形的正、负半波始终称,并能格保证相输 出波形间具有差 120°的对称关系。但是,当输出频率很低时,于相邻两 脉冲间的间距增大,谐波会著加,使负电动机产生较大动转矩和较强 噪声,这

3.4.2 异步调制

为了消除同步调的缺点,可以采用异步调制方式。顾名思义,异步调制时, 在变压变频器的整个变频范围内,载波比 n 不等于常数。一般在改变制波频 率 fr 时保持三角波频率 ft 不变,因而提高低频时的波比。这样输出电 压半波内的矩脉冲数可随输出频率的降低而增,从而减少载电动机的 矩脉动与噪,改善

有一利必有一弊,异步调制方式在改善低频工作性能的同时,又失去了同步调 制的优点。当载波比 n 随着输频率降低而连续变化,它可能是 3的 倍数, 势必使输出电压波形及其位都发生变化, 难以三相输出的对称, 可能起电动

3.4.3 分

为了扬长避短,可将同步调制和异步调制结合起来,成为分段同调制方式, 实用的 spwm 变变频器

在一定频率范围内采同步调制,可保持输出波形对称的优点,但频率降低较 多时,如果仍保持载波比 n 不变,输出电压谐波会增大。为了避免这个缺点, 可以采纳异步调制的长处,使载比分段有级加大,这就是分段同步调制方 式。具体说,把整变频范围划分成若频段,在每个频内都维持载波比 n 恒定,而对不同的频取不同的 n 值,频率低时, n 值取些,一般大致等 比级数安排。 3-1给出了一系统的频载波比的

图 3-6所示是与表 3-1相应的 f 1与 f t 的关系曲线。由图可见,在输出频 f 1的不同频内用同 n 值进行同调制,使各频段开关率的变化范围基本 致,以适应功开关器件对开

图 3-6 分段同步调制时输出频与开关频率

上述图表的设计计算方法如下:已知变频器要求的输出频率范围为 5~60hz ,用 igbt 作开关器,取最大开关频率为 5.5khz 左右,小开关频

频率的 1/2~2/3之间,视分段数要

现取输出频率上限为 62hz ,则第一段

取 n 为 3的整数倍数,则 n 1=90,

若取 ,计算后得

取整数,则 f1min =41hz,ftmin =41×90=3690hz。以下各段依此类推,可表 3-1中各

分段同步调制虽然比较麻烦,但在微电子技术迅发展的今,这种调制方 是

3.5 spwm 控制方法

采用高开关频率的全控型电力电子器件组成逆变电路时,先假定器件的开与关 均无延时, 于是可将要求变频器输三相 spwm 波的问转化如何得与其形 状相同的相 spwm 控制信号题, 用这些信号作为变中各电力电子器的 基极 (栅

原始的 spwm 是模拟控制实现的。图 3-7是 spwm 变压变频器的模拟控制路 框图。三相对称的参考正弦电压调制信号 u ra 、 u rb 、 u rc 由参考信号发生器提供, 其频率和幅值都调。三角载波号 ut 由三角波发生器提供,相共用。它 别与每调制信号进行比较,给出“正” 的饱和输或“零”输出,产生 spwm 脉冲波序列 u da 、 u db 、 u dc ,作为变压变器率开关件的动信号。 spwm 的模 拟控制现在已少应用,但原理仍是其它

图 3-7spwm 变压变器的模拟

目前常用的 spwm 控制方法是数字控制。可以采用微机存储预先计算好的 spwm 波形数据表格,制时据指令调出;或通软件时生成 spwm 波形;也可 以采用大规集成电路专用芯片中的 spwm 号。下面绍几

3.5.1

完全按照模拟控制方法,计算正弦调制波与三角载波的交点,从而求相应 的脉宽和脉冲间歇时刻, 生 spwm 波形, 称为自然采样法 (natural sampling) , 如图 3-8所示。在图中截取了任意一段正弦调制波与三角载波相交情况。交 a 是发出脉冲的时刻, b 点是结冲的时刻。 3-7spwm 变压变频器的模 拟制电路 t c 为角载波的周期; t 1为在 t c 时间段内在脉冲发生前 (即 a 点 以前 ) 的间歇时间; t 2为 ab 之间宽; t 3为在 t c 时间段以内 b 点以的 间歇时间。

图 3-8生成 spwm 波形的自

若以单位 1代表三角载波的幅值 u tm ,则正弦调制波的幅值 u rm 就表示调制 m , 正弦调制波可

式中, ω1是调制频率,也就是压变频器的

由于 a 、 b 两点对三角载波的中心线并不对称,须把脉宽时间 t 2分成 t`2 t``2部分 (见图 3-8) 。相似直角角形的几

经整理得

(3-14)

这是一个超越方程,其中 t a 、 t b 与载波比 n 、调制度 m 都有关系,求解困难, 而且 t 1≠ t 3,别算更增加了困难。此,自然采样法虽能确反映正弦脉 宽调制始方法,计算结正确,却不适

3.5.2

自然采样法关键问题是, spwm 波形每一个脉冲的起始和终了时刻 t a 和 t b 对三 角波的中心不对称,因而求解困难。程上用的法要求算法简单,只 误差不大,允许作一些似处理。这样就提出了各

规则采样法的出发点是设法在三角波的定时处定正弦调制波的采样电 压值,使脉冲的起始和终了时刻对称,这样就比较容计算求出对应于每一个 spwm 波的采样时刻。 图 3-9所示一种规样法, 以三角波的负峰值 (e点 ) 作为采样时刻,对应的采样电压为 u re 。在三角载波上由 u re 水平线截得 a 、 b 两 点,以此定了脉时 t 2。由于在两个三角载波形正峰值之间的时刻即为 t c ,因此 a 点、 b 点与载波各峰值的间隔时间分别为 t 1和 t 3,且 t 1=t3,而相 应的 spwm 波形相对于 t c 中时刻 (载波负峰值应时刻 ) 对称, 这大大简 化了计算。需指出的是,上述规则采样法所 spwm 波形的起始时刻、终了时 以及脉宽大小都不如自然采样法准确,脉冲始时刻 a 点比自然采样法提前 了,终了时刻 b 点也提前了,虽然者提前的时间不相同,但终究相互之间 有了一些补偿,对脉冲宽度的影响不,所造成的误差是工上能够许的, 竟规则采样的算简单了。由图 3-9可以看出,规则法的实质是用 阶梯波来代替正弦波 (图中粗实线所示 ) , 从而简化了算法。 要载波足大, 不同的阶波都很逼

图 3-9生成 spwm 的一种规

在规则采样法中,三角载波每个周期的采样时刻都是确定的,都在负峰值处, 不必作图就可计算出相应时刻的正弦波值。例如采样值应依次为 msinω1t e , msin(ω1t e +tc ) , msin(ω1t e +2tc ) , ???, 因而脉宽时间和间歇都可以 容易计算出。由图 3-9可得

脉宽时间

(3-15)

间歇时间

(3-16)

实用的变频器多是三相的, 因此还应形成三相的 spwm 波形。 三相正弦调波在 间上互差 2π/3,而三角载波是共用的,这样就可同一个三

获得图 3-10所示的三相 spwm 脉冲波形。在图中,每相的脉宽时间 t a2、 t b2和 tc2都用式 (3-15)计算,三相脉宽时间的总和,等式右边第一项相, 加起来是其倍,第二项之

(3-17)

图 3-10三相 spwm 波形的生成

三相间歇时间总和为

脉冲两侧的间歇时

(3-18)

式中,下角标 a 、 b 、 c

在数字控制中,一般可以离线先在计算机上出不同 ω1与 m 时脉宽

或 后,写入 eprom ,后由调系统的微机通

减法运算求出各相脉时间和歇时间,这就是查表法。也可以在内存存储 弦函数和 t c /2值,控制时,先出弦值与调速系统所需的调制度 m 作乘法 运算,再根据给定的载波取出对应的 t c /2值,与 msinω1t e 作乘法运算, 然后运用加、减、移即可算出脉宽时间 t2和间歇时间 t 1、 t 3,此即实算 法。按查法或实时计算所得的脉冲数据都送入定时器,用定时中断向接 口电送出相应的高、低电平,以实时产生 spwm 波形的一系列脉冲。于开环 控制系统,在某一给定转速下其调制 m 与频率 ω1都确定值,所采查 表法。对于闭环控制的速系统,在系统运行中调制 m 值随时被控制 调,所

3.5.3 spwm 专用集电路芯片与

应用单片微机产生 spwm 波形时,其效果受到指令功能、运算速度、存储容量和 兼顾其它控制算法功能限制,时难以有很好的时性。特是在高频电力 电子件的应用以及在闭环调系统中, 完全依靠软件成 spwm 形的方法 际上

随着微电子技术的发展, 早期陆续发了专门用于发生 spwm 控制信号的 集成电路芯片, mullard 公司的 hef4752、 philips 公司的 mk ⅱ、 siemens 公 司的 sle4520、 sanken 公司的 mb63h110,以及我国研制 zps-110等,应用这 类专用芯片然比微机生成 spwm 信号要便得多。 近来更出现了多种用 于电动机调速控制的专用单片微处器,如 intel 公的 8xc196mc 系列、 tl 公司的 tms320系列、日立公 sh7000系列。这些微处理器一般都具以 下功能:(1) 有 pwm 波形生成硬件较宽的调频调制范围; (2) 为对变频器 及所组成调速系统的运行参数 (如电压、电流、转速等 ) 进行实时检测与障保 护,微处器具有很强的中断功能与较多的中断通道; (3) 具有将外部的模拟 控制信号及通过各传感器来的模反馈、 检信进行 a/d转换的接口, 且一般为 8位转换器; (4) 具有较高的运算速度、能完成复杂运的指令、内 存较大; (5) 有用于外围信的同

由于这些功能的支持,所以上述微处理器能方便地用于开发基于 pwm 控制技术 的电动机调速系统,微处理除能产可调频率的 pwm 制号外,还能完成 必的保护、 控制等功能。 现代 spwm 变频控制电路大都是微处理器核 心

转载请注明出处范文大全网 » MATLAB作业绘制正弦电压波形曲线