工作原理分析,主要分析電阻負(fù)載時(shí)的情況:1,任一相導(dǎo)通須和另一相構(gòu)成回路,因此,和三相全控整流電路一樣,電流流通路徑中有兩個(gè)晶閘管,所以應(yīng)采用雙脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)。2,三相的觸發(fā)脈沖依次相差120",同一相的兩個(gè)反并聯(lián)晶閘管觸發(fā)脈沖應(yīng)相差180因此觸發(fā)脈沖順序和三相橋式全控整流電路一樣,為VTI vT6,依次相差6003,如果把晶閘管換成二極管可以看出,相電流和相電壓同相位,且相電壓過(guò)零食二極管開(kāi)始導(dǎo)通。因此把相電壓過(guò)零點(diǎn)定為觸發(fā)延遲角a的起點(diǎn),三相三線電路中,兩相間導(dǎo)通是靠線電壓導(dǎo)通的,而線電壓超前相電壓30",因此,a角移范圍是0~ 150根據(jù)任一時(shí)刻導(dǎo)通晶閘管個(gè)數(shù)及半個(gè)周波內(nèi)電流是否連續(xù),可將0"-150"的移相范圍分為如下三段:(1)0"< a<60":電路處于三管導(dǎo)通與兩管導(dǎo)通交替,每管導(dǎo)通180"-a。但a-0時(shí)是種特殊情況,一直是三管導(dǎo)通。(2)60"<a< 90:任一時(shí)刻都是兩管導(dǎo)通,每管的導(dǎo)通角都是120(3)90"<a< 150":電路處于兩管號(hào)通與無(wú)晶同管導(dǎo)通交替狀態(tài),每個(gè)晶閘管導(dǎo)通角為300-2a。而且這個(gè)導(dǎo)通角被分割為不連續(xù)的兩部分,在半周波內(nèi)形成兩個(gè)斷續(xù)的波頭,各占150"-a.
標(biāo)簽: 三相交流調(diào)壓電路 matlab
上傳時(shí)間: 2022-06-22
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隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用,利用計(jì)算機(jī)仿真對(duì)電力電子電路進(jìn)行分析和研究得到了日益廣泛的重視。盡管目前一些仿真軟件都有比較強(qiáng)大的功能,可以利用它們來(lái)完成某些電力電子裝置的某些分析工作,但是由于器件模型的限制和電力電子裝置負(fù)載的復(fù)雜性,使得這些軟件并不能完成對(duì)于電力電子裝置所要進(jìn)行的所有分析要求,特別是當(dāng)其被用于電力電子裝置故障運(yùn)行的仿真。針對(duì)上述問(wèn)題,本論文在研究器件建模方法和裝置仿真方法的基礎(chǔ)上,運(yùn)用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一個(gè)可專門用于電力電子裝置仿真分析的程序。 本課題首先對(duì)于各種電力電子器件進(jìn)行建模。在對(duì)各種元器件特性深入研究的基礎(chǔ)上利用已知的電路原理和建模方法,抓住各具體電力電子器件的主要特征,建立其電路及邏輯仿真模型。由于本論文中研究的是電力電子裝置作為一個(gè)整體的特性,所以在對(duì)器件電路模型的建模過(guò)程采用高層次的電路模型,即理想開(kāi)關(guān)模型和雙極性電阻模型。器件的邏輯模型則是通過(guò)皮特里網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn),根據(jù)仿真的目的可建立不同精細(xì)程度的邏輯模型。因?yàn)槠骷壿嬆P偷慕_^(guò)程中采取的逐步細(xì)化的原則與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中自頂而下,逐步求精的思想不謀而合,所以在仿真程序中采用C++語(yǔ)言對(duì)所建立的器件模型進(jìn)行描述。 針對(duì)電力電子裝置的非線性,病態(tài)特性和其負(fù)載的復(fù)雜性,使用階段仿真的思想進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。確定了仿真程序的總體結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了程序的模塊化設(shè)計(jì)。利用通用的狀態(tài)變化檢測(cè)模塊和兼容性檢測(cè)模塊在程序中確定電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的精確時(shí)刻,它們獨(dú)立于具體的電路結(jié)構(gòu)。狀態(tài)方程模塊和輸出方程模塊雖然與具體的電路結(jié)構(gòu)相關(guān),但是亦可將其設(shè)計(jì)為模塊的形式,針對(duì)不同的電路結(jié)構(gòu)僅需改變模塊中對(duì)于狀態(tài)方程和輸出方程的描述。鑒于數(shù)值計(jì)算方法對(duì)于仿真結(jié)果的重要性,本論文中討論了幾種數(shù)值積分方法的特點(diǎn)及適用范圍,并在程序用編寫了幾種常用的算法,以供用戶選擇。通過(guò)對(duì)于瓦格納斬波器、三相全控整流橋和三相半控整流橋的仿真驗(yàn)證仿真程序的正確性和實(shí)用性。
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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本課題是針對(duì)陜西美泰電氣有限公司的一個(gè)開(kāi)發(fā)研究項(xiàng)目。在國(guó)內(nèi),中頻大功率感應(yīng)加熱電源雖然有許多研究,但是在控制方式上與選取的功率元件上卻有不同,特別是針對(duì)DSP控制與選取IGBT作為功率元件的相關(guān)文獻(xiàn)較少。數(shù)字化控制將是一種趨勢(shì),而IGBT控制靈活,驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單,從而將逐步取代晶閘管,GTO等元件。 本課題主要以并聯(lián)諧振型感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象,采用了IGBT為功率開(kāi)關(guān)元件的主電路,比較了直流調(diào)功和逆變調(diào)功的優(yōu)缺點(diǎn),最終選擇了三相全控晶閘管整流的調(diào)功方式,同時(shí)也描述了重疊時(shí)間對(duì)逆變器的影響。計(jì)算分析了整流側(cè)和逆變側(cè)的必要參數(shù)以及并聯(lián)諧振槽路的參數(shù),本文在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了10kHz/500kW并聯(lián)諧振型感應(yīng)加熱系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)整流調(diào)功、鎖相環(huán)頻率跟蹤、逆變器的啟動(dòng)等仿真波形進(jìn)行了重點(diǎn)分析并得出結(jié)論。在此理論基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于DSPTMS320F2812 10kHz/500kW感應(yīng)加熱電源的控制器,其中重點(diǎn)研究了閉環(huán)調(diào)功控制系統(tǒng)、鎖相環(huán)頻率跟蹤系統(tǒng)、重疊時(shí)間、整流側(cè)晶閘管脈沖觸發(fā)產(chǎn)生和相序判斷以及逆變器啟動(dòng)的全數(shù)字化控制。同時(shí),設(shè)計(jì)了過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路以及外圍采樣電路、檢測(cè)電路,特別是過(guò)壓保護(hù),本文給出了一種箝位思想并對(duì)此思想進(jìn)行了仿真證明了其正確性和可行性,以便使電源和IGBT更安全的工作。最后,對(duì)本文所提出的控制方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了本文理論計(jì)算分析的正確性和控制方案的可行性。
標(biāo)簽: kWIGBT 500 并聯(lián)諧振
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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比例-積分-微分(PID)是過(guò)程控制中最常用的一種控制算法。算法簡(jiǎn)單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對(duì)象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問(wèn)題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實(shí)際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號(hào)采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過(guò)一階低通濾波器得到0~5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器,實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個(gè)子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C#語(yǔ)言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用。總結(jié)了調(diào)試中遇到的問(wèn)題,對(duì)今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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在直流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發(fā)脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統(tǒng)的重要組成部分.該設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列控制實(shí)現(xiàn)了晶閘管觸發(fā)器的數(shù)字化,與傳統(tǒng)的晶閘管觸發(fā)控制器相比有脈沖對(duì)稱度好等許多優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景.該論文首先系統(tǒng)分析了晶閘管觸發(fā)器的各種性能指標(biāo),并對(duì)常見(jiàn)的觸發(fā)器進(jìn)行了分類.通過(guò)分析不同類型觸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定采用三相同步的絕對(duì)觸發(fā)方式,這種方式在控制器內(nèi)部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實(shí)現(xiàn)高性能控制,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì).其次,對(duì)開(kāi)發(fā)硬件和軟件以及編程語(yǔ)言進(jìn)行了介紹.另外,詳細(xì)闡述了采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列EPFl0K10器件實(shí)現(xiàn)具有相序自適應(yīng)、缺相保護(hù)等功能的晶閘管觸發(fā)器的軟硬件設(shè)計(jì).最后,使用自主開(kāi)發(fā)的觸發(fā)器構(gòu)成一套三相全控橋整流設(shè)備,并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和波形分析.試驗(yàn)結(jié)果表明,該論文設(shè)計(jì)的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發(fā)控制器能夠滿足一般工業(yè)控制要求,達(dá)到了預(yù)期的目的.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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三相可控整流電路的控制量可以很大,輸出電壓脈動(dòng)較小,易濾波,控制滯后時(shí)間短,因此在工業(yè)中幾乎都是采用三相可控整流電路。在電子設(shè)備中有時(shí)也會(huì)遇到功率較大的電源,例如幾百瓦甚至超過(guò)1-2kw的電源,這時(shí)為了提高變壓器的利用率,減小波紋系數(shù),也常采用三相整流電路。另外由于三相半波可控整流電路的主要缺點(diǎn)在于其變壓器二次側(cè)電流中含有直流分量,為此在應(yīng)用中較少。而采用三相橋式全挖整流電路,可以有效的避免直流磁化作用。實(shí)際中,由于三相相控橋式整流電路輸出電壓脈動(dòng)小、脈動(dòng)頻率高、網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,在中、大功率領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用,但是三相半波相控整流電路是基礎(chǔ),其分析方法對(duì)研究其他整流電路非常有益。
上傳時(shí)間: 2022-06-22
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隨著全控型變流技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬,具有高功率因數(shù)的PWM整流器在工業(yè)領(lǐng)域中逐漸得到普遍重視。在目前的PWM調(diào)制方法中,自然采樣SPWM具有控制靈活、輸出脈沖波形好、諧波含量低等優(yōu)點(diǎn),是一種性能優(yōu)良的調(diào)制方法。傳統(tǒng)的基于DSP的SPWM實(shí)現(xiàn)方法受DSP本身串行程序流工作模式的限制,是很難實(shí)時(shí)完成自然采樣SPWM的計(jì)算的,這在一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域限制了PWM整流器性能的提高。為此,論文提出了一種基于FPGA的自然采樣SPWM實(shí)現(xiàn)方法,并在三相電流型整流器樣機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于FPGA具有豐富的可編程邏輯資源和I/O口,并且可以采用并行工作方式,因此控制系統(tǒng)具有更快的處理速度、更小的控制延時(shí)和更好的實(shí)時(shí)性,有利于PWM整流器性能的提高。仿真和實(shí)驗(yàn)研究都表明本文的設(shè)計(jì)是正確有效的。
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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摘要:為了得到輸出穩(wěn)定、開(kāi)關(guān)耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器,對(duì)三相VIENNA 型 PFC電路拓?fù)溥M(jìn)行了研究,對(duì)VIENNA整流器的原理進(jìn)行了調(diào)查,根據(jù)原有的控制理念,在其控制方面采用了區(qū)間控制結(jié)合滯環(huán)控制法來(lái)控制整個(gè)電路。在整個(gè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)究畢后,搭建Malab模型對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真,由仿真結(jié)果可以看到系統(tǒng)的輸出為穩(wěn)壓輸出,開(kāi)關(guān)器件的耐壓力為輸出電壓的一半,輸入功率因數(shù)為1,并且做了一些小樣機(jī)對(duì)系統(tǒng)所采用的控制進(jìn)行了驗(yàn)證。關(guān)鍵詞:三相拓?fù)潆娐罚粎^(qū)間控制法;功奉因教校正;滯環(huán)拉制1引言傳統(tǒng)的三相整流雖然可以滿足系統(tǒng)大功率的需求,但是存在諧波大、功率因數(shù)低等缺點(diǎn)。三相VIENNA型 PFC整流器,具有控制簡(jiǎn)單、輸入功率因數(shù)高、無(wú)諧波污染等優(yōu)點(diǎn),適合于三相大功率電路,便于工程應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)中采用滯環(huán)控制方法1-1,用反饋信號(hào)與正弦采樣信號(hào)組合,再應(yīng)用PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)PFC電路的穩(wěn)壓和電流的正弦化.電路電感電流連續(xù)CCM和臨界連續(xù)BCM模式下工作,簡(jiǎn)化了電路,降低制造成本。針對(duì)所作系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和優(yōu)越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開(kāi)關(guān)三電平整流電路2,開(kāi)關(guān)采用4個(gè)二極管和一個(gè)全控型MOSFET管組成。根據(jù)電路的對(duì)稱性可以知道電容中點(diǎn)電位與電網(wǎng)中點(diǎn)的電位近似相同。當(dāng)A相開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí),E點(diǎn)F點(diǎn)電位相等,Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc,又Un=Uc,又Ua-0.5Uc,因此Uw:=0,U-0.5Ux,即VIENNA電路中開(kāi)關(guān)器件只承受了一半的輸出直流電壓,所以開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力小,非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標(biāo)簽: 三相PFC整流電路
上傳時(shí)間: 2022-06-16
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本設(shè)計(jì)首先簡(jiǎn)要介紹了MATLAB的特點(diǎn)以及在整流電路中的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)三相橋式半控整流電路實(shí)例進(jìn)行分析討論了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負(fù)載和電阻性負(fù)載時(shí)輸出負(fù)載電壓的變化。然后利用MATLAB SIMULINK對(duì)電力電力電路進(jìn)行仿真的方法,并給出了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負(fù)載和電阻性負(fù)載的仿真波形,證實(shí)了該軟件的簡(jiǎn)便直觀、高效快捷和真實(shí)準(zhǔn)確性。與理論分析進(jìn)行對(duì)比,更容易發(fā)現(xiàn)電路中一些忽略的東西。用MATLAB系統(tǒng)建立模型和實(shí)際系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)過(guò)程非常的相似,用戶不用進(jìn)行編程,也無(wú)需推到電路、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,就可以很快地得到系統(tǒng)的仿真結(jié)果,整個(gè)過(guò)程就像用筆在紙上畫一樣簡(jiǎn)單,通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果分析就可以將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)或?qū)⒂嘘P(guān)參數(shù)進(jìn)行修改使系統(tǒng)達(dá)到要求的結(jié)果和性能,這樣就可以極大的加快系統(tǒng)的分析或設(shè)計(jì)過(guò)程,并使一些器件變更時(shí)對(duì)輸出電壓波形的對(duì)比更直觀方便快捷關(guān)鍵詞:MATLAB 三相半控橋 仿真模型 方便快捷
上傳時(shí)間: 2022-06-19
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內(nèi)容摘要電力電子為人類做出了不可磨滅的貢獻(xiàn),因此研究電力電子件是為時(shí)代所需。本次課程設(shè)計(jì)為三相半波整流電路的設(shè)計(jì),本組選擇方案為三相半波可控整流電路的設(shè)計(jì)。主要分為三大模塊:主電路一觸發(fā)電路和保護(hù)電路,其中觸發(fā)電路為集成電路。所選器件基本為電阻-電感和門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)等。由于當(dāng)負(fù)載為電阻和電阻電感時(shí)的電路的工作情況不同,所以電路中對(duì)它們各自工作的情況進(jìn)行系統(tǒng)而詳細(xì)的分析。設(shè)計(jì)中對(duì)電路的工作原理以及電路器件的數(shù)計(jì)算等均有涉及。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果,又遵循經(jīng)濟(jì)安全的原則,設(shè)計(jì)中對(duì)器件的型號(hào)做出了最后的選擇。由于時(shí)間倉(cāng)促,難免有些差錯(cuò),望批評(píng)指正。1設(shè)計(jì)要求(1)輸入電壓:三相交流380V、5012(2)輸出功率:2KW(3)用集成電路組成觸發(fā)電路(4)負(fù)載性質(zhì):電阻、電阻電感(5)對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明(6)計(jì)算所用元器件型號(hào)參數(shù)2整流電路的分類及案選擇整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟姡瑧?yīng)用十分廣泛,電路形式多種多樣,各具特色。可以從多種角度對(duì)整流電路進(jìn)行分類:按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路;按組成的器件可分為不可控半控一全控三種;按交流輸入相數(shù)可分為單相電路和多相電路;按電壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向,又分為單拍和雙拍電路。鑒于本課程設(shè)計(jì),需要三相半波整流電路,可有兩種方案選擇:方案1,三相半波不可控整流電路;方案2,三相半波可控整流電路。對(duì)于三相半波不可控整流電路,電路中采用了三個(gè)二極管整流,此電路不需要觸發(fā)電路,同時(shí)負(fù)載電壓不可調(diào),而三相半波可控整流電路,電路中采用三個(gè)晶閘管整流,電路中有專門的觸發(fā)電路,觸發(fā)電路適時(shí)的給予脈沖,可調(diào)節(jié)輸出電壓,可適合不同電壓的要求,并且直流脈動(dòng)小,可承受整流負(fù)載較大,常見(jiàn)使用等優(yōu)點(diǎn),所以本次課程設(shè)計(jì)選擇三相半波可控整流電路,即方案2,其大體圖形如圖(1)。
標(biāo)簽: 三相 整流 電路 設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2022-06-24
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