变压变频开环调速系统设计-交流调速系统 第3页
VT12—VT62组成逆变桥，把VD 1—VD6整流所得到的直流电再“逆变”成频率可调的交流电。这是变频器实现变频的具体执行环节，因而是变频器的核心部分。图中的逆变管为门极关断（GT0）晶闸管。
2.续流二极管VD1—VD6. 其主要功能有：
（1）电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。VD1—VD6.为无功电流返回直流电源时提供“通道”。
（2）当频率下降，电动机处于再生制动状态时，再生电流将通过VD1—VD6整流后返回给直流电路。
（3）VT12—VT62进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管处于不停地交替导通和截止的状态。在这交替导通和截止的换相过程中，也不时地需要VD1—VD6提供通路。3.缓冲电路（R01、VD01、C01—R06、VD06、C06）
逆变管在关断和导通的瞬间，其电压和电流的变化率是很大的，有可能使逆变管受到损坏。因此，每个逆变管的旁边还应该接入缓冲电路，以减缓电压和电流的变化率。缓冲电路的结构因逆变管的特性和容量等的不同而有较大差异。
各元件的功能如下：
（1）C01—C06 逆变管VT12—VT62每次由导通状态切换成截止状态的关断瞬间，集电极（C极）和发射极（E极）间的电压 将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值 。这过高的电压增长率将导致逆变管的损坏。因此，C01—C06的功能是减小VT12—VT62每次关断时的电压增长率。
（2）R01—R06 VT12—VT62每次由截止状态切换成导通状态的瞬间，C01—C06上所充的电压（等于 ）将向VT12—VT62放电。此放电电流的初始值将是很大的，并且将叠加到负载电流上，导致VT12—VT62的损坏。因此，R01—R06的功能是限制逆变管在接通瞬间C01—C06的放电电流。
（3）VD01—VD06 R01—R06的接入，又会影响C01—C06在VT12—VT62关断时减小电压增长率的效果。VD01—VD06接入后，在VT12—VT62的关断过程中，使R01—R06不起作用；而在VT12—VT6的关断过程中，又迫使C01—C06的放电电流流经R01—R06。
2.1.3 制动电阻和制动单元
1.制动电阻
电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压 不断上升，甚至有可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使 保持在允许的范围内。制动电阻 就是用来消耗这部分能量的。
2.制动单元
制动单元 由GTR或IGBT及其驱动电路构成。其功能是为放电电流 流经 提供通路。
2.1.4 参数计算
（1）对于整流桥电路
1. °时
整流后输出的电压平均值 =
=2.34
2. >60°时
整流后输出的电压平均值 =
=2.34
整流后输出的电流平均值 =
整流桥所用的晶闸管的电流有效值 =
整流桥所用的晶闸管的电流额定电流
= = 整流桥所用的晶闸管的电流额定 =
式 =380 V；
为晶闸管的触发角；
R为负载电阻。
由上面的计算公式，易知：需要根据负载R的大小来选取适当的晶闸管用在整流桥中。
（2）对于逆变桥电路
晶闸管能承受的最大极限电流 =40 =48A
晶闸管能承受的电流有效值 = 34A
晶闸管的额定电流 = 21.7A
综上，应选取额定电流不小于21.7A的晶闸管用在设计的逆变桥电路中。
2.2 电压调节器、电流调节器的PI算法及程序框图
电压调节器、电流调节器的PI算法：
当执行机构需要的是控制量（电压调节器为电压，电流调节器为电流）的增量时，可由式
= e（k）+ + [e（k）-e（k-1）] （2—1）
式中k——采样序号，k=0，1，2，……；
U（k）——第k次采样时刻的计算机输出值（电压调节器为电压，电流调节器为电流）；
e（k）——第k次采样时刻输入的偏差值（电压调节器为电压，电流调节器为电流）；
e（k-1）——第（k-1）次采样时刻输入的偏差值（电压调节器为电压，电流调节器为电流）；
——积分系数， = T/ ；
——微分系数， = /T.
导出提供增量的PID控制算法式，根据递推原理可得：
= e（k-1）+ + [e（k-1）-e（k-2）] （2-2）
用式（2-1）减去（2-2），可得
= [e（k）-e（k-1）]+ e（k）+ [e（k）-2e（k-1）+e（k-2）]=
= + e（k）+ [ - ] （2-3）
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