变频技术在冰箱中的研究与应用

论文摘要

变频技术是近年来国际家电领域全面开发和应用的一项高新技术,它采用新型变频器,将50Hz的固定供电频率转换为30-130Hz的变化频率,实现电动机运转率的自动调节,达到节能和提高效率的目的。在中国,最先得到普及的是变频空调,随着电荒加剧和消费者消费水平的提高,变频冰箱也开始成为潮流。本文的内容要点如下;（1）脉宽调制技术主要介绍了PWM脉宽调制技术的基本原理,并以电路实例为出发点,对脉宽调制技术在变频调速系统中的应用作了介绍。同时还介绍了PWM的调制方式,其分为同步调制与异步调制,对两者各自的特点以及优缺点也分别进行了分析。（2）变频压缩机的驱动在无刷直流电机的控制中,转子位置的检测是至关重要的,论文中首先介绍了反电势法检测转子位置的基本原理,随后分别介绍了变频压缩机的的两种驱动方式,通过图例的形式分析了两种驱动方式的特点。（3）变频控制器硬件系统变频控制器硬件系统主要由电源电路模块、MCU电路模块、IGBT驱动电路模块、信号采集电路模块、保护电路模块组成。论文详细介绍了各电路模块的原理、特点以及在设计应用中的注意事项。（4）变频冰箱的电磁兼容设计该部分主要结合实际,探讨了变频冰箱的主要电磁骚扰源以及传播途径。根据实现电磁兼容的重要性,分别从六个方面分析和探讨了解决电磁骚扰的一些实际措施和抑制方法。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 缩略语简表
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 变频技术的发展
• 1.3 课题来源及任务
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 课题任务
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 直流无刷电动机
• 2.1 直流无刷电动机结构
• 2.2 直流无刷电动机的调速原理
• 2.3 直流无刷电动机的数学模型
• 第三章 PWM脉宽调制技术
• 3.1 PWM控制的基本原理
• 3.2 PWM的调制方式
• 3.2.1 同步调制
• 3.2.2 异步调制
• 3.2.3 分段调制
• 3.3 SPWM信号的产生
• 3.3.1 自然采样法
• 3.3.2 面积等效法
• 第四章 变频压缩机的驱动
• 4.1 反电势逻辑换相法控制基本原理
• 4.2 变频压缩机常用的驱动方式
• 4.2.1 电流为矩形波的驱动方式
• 4.2.2 电流为正弦波的驱动方式
• 第五章 变频控制器控制系统
• 5.1 电源电路模块
• 5.1.1 一次整流与一次滤波部分
• 5.1.2 二次滤波与二次整流
• 5.1.3 开关电源芯片
• 5.2 MCU电路模块
• 5.3 IGBT及其驱动电路模块
• 5.3.1 IGBT的结构特点
• 5.3.2 IGBT的栅极特性
• 5.3.3 IGBT栅极串联电阻对栅极驱动波形的影响
• 5.3.4 IGBT的驱动电路
• 5.4 信号采集电路模块
• 5.5 保护电路模块
• 5.5.1 过流保护
• 5.5.2 IGBT开关过程中的过电压
• 5.5.3 IGBT的过热保护
• 5.6 系统软件构成
• 第六章 变频冰箱的电磁兼容设计
• 6.1 变频冰箱的主要电磁干扰源
• 6.1.1 供电网络产生电磁干扰源
• 6.1.2 变频冰箱控制器自身产生的干扰源
• 6.2 电磁干扰源的耦合途径
• 6.2.1 传导耦合
• 6.2.2 感应耦合
• 6.2.3 辐射耦合
• 6.3 变频冰箱电磁干扰的抑制方法
• 6.3.1 PCB设计
• 6.3.2 接地设计
• 6.3.3 屏蔽设计
• 6.3.4 滤波设计
• 6.3.5 瞬态干扰抑制
• 6.3.6 软件抗干扰
• 6.4 结论
• 第七章 变频冰箱性能对比
• 7.1 变频冰箱与普通冰箱性能对比
• 7.1.1 节能优势
• 7.1.2 降噪优势
• 7.1.3 试验结果对比
• 7.2 同类变频控制器的性能对比
• 7.2.1 压缩机运行平稳性
• 7.2.2 噪音对比
• 第八章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表