印花设备的调速逆变电源原理分析

摘 要：本文介绍平网印花机的结构组成、工作原理并对控制系统的调速方法中的逆变电源进行原理分析，并计算出逆变系统的时间控制参数为逆变电源提供了调速依据。

关键字：调速系统；逆变

基金项目：宝鸡职业技术学院科研基金资助（2011017Y）

1.引言

印花是纺织行业不可缺少的一环，其质量直接影响布匹的品质与档次，所以如何提高印花设备功能与质量，就成为企业面临的问题，在此主要讨论印花设备的电气控制。

2.印花设备

印花设备常见的有滚筒印花、型板印花、筛网印花、数字印花等，其各自有不同的优缺点，本文主要讨论的是筛网印花中的平网，虽然这种设备不适合大规模生产，但是适合印制多品种和高档次的产品，印花设备工作时其动作过程用框图描述为下图1 。

其中导带运动要保证高精度这样才可以使印花定位准确，印花中的主要运动由变频器组成的闭环控制系统来控制，筛网的运动由液压活塞完成，其余的清洗由气缸控制，其核心是印花单元的变频调速。

3.调速系统的逆变电源原理

在此主要来看变频系统的PWM逆变电源分析，它的逆变电源模型如下图2。

功率管的作用相当于图中开关通断的作用，其状态一共有8种，它输出的线电压UAB，UBC，UCA与状态矢量[a b c]T关系见式（1）

图中电压UA、UB、UC电压与abc矢量关系见式（2）

这八个状态对应的八个矢量称为电压空间矢量，它们在空间中的分布如下图3，基本呈现出六边形的特点，方向指向各边的顶点。

从图中可以看出，由此电压产生的旋转磁场并不是圆形的，磁场在顶点中间大小发生变化，为了接近圆形我们可以通过增加开关状态来获得，这里使用将原有的矢量进行组合就可以得到更多的状态，这样基本可以看成一个圆。

其输出电压UOUT是原矢量的合成，即

这样基本可以使其大小基本一致，需要确定的就是图中的t1、t2，由上式得

可得时间t1、t2由式（3）确定

4.结论

本文介绍了印花设备基本结构、组成、分类，并对设备的运行过程进行分析，对系统的核心调速系统的逆变电源原理进行了推导分析。

参考文献

[1]. 马小亮.大功率交-交变频调速及矢量控制技术[M]，北京：机械工业出版社

[2]. 冬雷，李永东.交流调速技术的发展与应用[J].电工技术杂志，2002. （8） 1～3.

[3]. 刘锋，崔纳新.双微机实现的矢量控制交流驱动系统[J].机电工程，1999.（4）， 16～19.

作者简介

赵亮（1979-）男，汉族，陕西宝鸡人 硕士 研究方向：电子电气 。