三相橋式整流電路功率因數PSPICE仿真分析
上傳時間： 2022-07-07
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傳統的整流裝置是電網污染的主要來源,三相電壓型PWM整流器具有輸出電壓恒定、能實現單位功率因數運行的特點,甚至可以實現電能回饋電網.該文主要研究了三相電壓型PWM整流器,內容包括下列方面:原理、拓撲結構、數學模型、控制策略和硬件實現.建立數學模型是研究三相PWM整流器的有效手段.分別在ABC靜止坐標系、αβ靜止坐標系和dq旋轉坐標系中建立了低頻和高頻數學模型.該文主要對電壓矢量定向控制和直接功率控制這兩種關于PWM整流器的控制策略進行了研究.電壓矢量定向控制包括間接電流控制和直接電流控制,該文分別介紹了它們的原理.關于直接電流控制,建立了它的仿真模型,并介紹了數字化實現的方法.由于電網電壓的諧波會惡化PWM整流器的工作性能,所以研究了改良的方法,并進行了實驗驗證.直接功率控制方法的主要特點是結構簡單、動態響應快、抗干擾性能好.該文介紹了瞬時功率的概念、直接功率控制的原理和電壓矢量選擇的方法.由于傳統的開關狀態表是引起無功功率控制效果差的主要原因,所以提出了改造開關狀態表的方法.仿真和實驗結果驗證了此方法的有效性.最后,對電壓矢量定向控制策略和直流功率控制策略作了比較研究.關于硬件方面,介紹了主電路LC參數的計算方法、二階有源濾波的設計方法、DSP2407的主要功能、IPM的驅動與保護.
上傳時間： 2013-04-24
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帶整流負載的同步發電機在一些需要高品質直流電源的場所，如艦船電力推進、郵電通訊、飛機等電源系統得到了廣泛應用，并且受到了許多學者的關注，其研究領域主要涉及數字仿真、數學模型、穩態分析以及運行穩定性等方面。 本文對MATLAB/Simulink中的電機模型進行了深入的研究。針對MATTAB中電機仿真模型的不足和本文研究的需要，提出了同步發電機定、轉子分解的狀態方程，利用MATLAB工具箱建立了新的同步電機仿真模型并進行了封裝，為進行帶整流橋負載同步電機系統的分析與研究打下了很好的基礎。 對帶整流橋負載同步發電機整流系統穩態運行特性進行了分析，采用定、轉子分解模型建立了整流系統仿真模型。證明了在假定轉子磁鏈守恒，即忽略轉子電阻影響的條件下，定、轉子分解模型很容易轉變為帶三相對稱非線性負載的同步電機穩態分析模型。介紹了根據這一模型推導出的解析計算公式，給出了計算方法和步驟，并編寫了計算程序，便于工程上直接使用。與仿真結果的對比驗證了該解析計算的正確性。同時，仿真證實了忽略轉子電阻影響會給計算結果帶來一定的誤差，但是，在轉子電阻正常值范圍內，忽略其影響是允許的。 對帶有反電動勢負載的同步發電機整流系統的穩定性進行了仿真研究，將系統中的各個參數對系統穩定性的影響進行了仿真。為了解決穩定性仿真計算量大、計算時間長的問題，利用同步電機換相計算的穩態公式，對同步電機分解模型的定子部分和整流橋部分進行了簡化處理，得到了同步發電機整流系統穩定性分析簡化模型。通過兩種模型的仿真計算，證實了該簡化模型與非簡化模型的仿真結果相當一致。這樣既解決了帶有反電動勢負載的同步發電機整流系統的穩定性仿真計算的計算速度問題，也證明了換相過程及其產生的諧波對系統的穩定性沒有影響。
上傳時間： 2013-06-19
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隨著網絡技術的飛速發展，辦公樓宇或住宅小區的用電管理也正逐步走向智能化、網絡化。論文針對傳統的電表系統具有抗干擾能力差、計量不精確、人工抄表費時費力、功能單一等缺點，提出了一套基于以太網傳輸的三相電量采集系統。該系統采用電能計量芯片CS5460A負責采集電量，AT89S53單片機作為數據處理的核心部件，通過SPI總線傳送電流、電壓、有功、無功等實時測量值，并用以太網控制器ENC28J60，實現以太網通信，配合上位機顯示，對電能進行集中管理。 本系統采用電子計量芯片代替傳統的機械脈沖式電能表，并結合用電特性，使得電能計量精度大大提高，電量統計也更加精確。電能表輸出的脈沖信號經過網絡模塊的統計換算之后，通過以太網傳輸給管理計算機，使得傳輸距離大大增加。用電量信息經過統計計算存入數據庫，可以生成一個用戶用電報表并可打印出來，這樣可有效的把電能計量、收費管理、用電過程管理等功能集于一體。采用以太網總線控制，不僅減少了布線的成本和難度，且利于數據在局域網內的共享。 本文首先對當前電子式電能表的發展情況、技術特點作了一個簡單的概述。其次闡述了系統的硬件電路設計及系統軟件設計，并對以太網通信的重要依據-TCP/IP協議作了全面的分析，介紹了TCP/IP協議的四個協議層：鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層及其具體實現方法，精簡了TCP/IP協議。最后簡單介紹了上位機上的管理軟件設計。
上傳時間： 2013-06-09
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本課題是針對陜西美泰電氣有限公司的一個開發研究項目。在國內,中頻大功率感應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DSP控制與選取IGBT作為功率元件的相關文獻較少。數字化控制將是一種趨勢,而IGBT控制靈活,驅動簡單,從而將逐步取代晶閘管,GTO等元件。 本課題主要以并聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用了IGBT為功率開關元件的主電路,比較了直流調功和逆變調功的優缺點,最終選擇了三相全控晶閘管整流的調功方式,同時也描述了重疊時間對逆變器的影響。計算分析了整流側和逆變側的必要參數以及并聯諧振槽路的參數,本文在MATLAB/Simulink環境下建立了10kHz/500kW并聯諧振型感應加熱系統的仿真模型,對整流調功、鎖相環頻率跟蹤、逆變器的啟動等仿真波形進行了重點分析并得出結論。在此理論基礎上,設計了基于DSPTMS320F2812 10kHz/500kW感應加熱電源的控制器,其中重點研究了閉環調功控制系統、鎖相環頻率跟蹤系統、重疊時間、整流側晶閘管脈沖觸發產生和相序判斷以及逆變器啟動的全數字化控制。同時,設計了過壓過流保護電路以及外圍采樣電路、檢測電路,特別是過壓保護,本文給出了一種箝位思想并對此思想進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,對本文所提出的控制方案進行實驗驗證,證明了本文理論計算分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間： 2013-06-09
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工業領域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現代電力電子技術的不斷發展，人們曰益意識到低功率因數整流系統造成了諧波污染和電網公害。因此消除電網諧波污染，提高功率因數，成為整流系統的發展趨勢。由于中大功率的電力電子設備在電網中占很大的比重，因此高功率因數的三相整流器的研究已成為當今國內外研究的一大熱點。 隨著數字控制技術的不斷發展，越來越多的控制策略通過數字信號處理器(DSP)得以實現。數字控制的特有優點：簡化硬件電路，克服了模擬電路中參數溫度漂移的問題，控制靈活且易實現先進控制等，使得所設計的電源產品不僅性能可靠，且易于大批量生產，從而降低了開發周期。因此，數字化控制電源已成為當今于開關電源產品設計的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數校正方案，并對其進行了比較和分析，在前面的基礎上提出了：三相三開關三電平拓撲結構和雙閉環控制的策略結合的三相PFC系統。緊接著介紹了DSP芯片的特點及其在電力電子裝置中的應用，首先介紹目前DSP芯片的發展，通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片，而后基于對TMSLF2407芯片的內部資源和該芯片數字式PWM信號產生的原基于DSP的三相有源功率因數校正研究與設計理的分析，提出了三相PFC的數字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數字控制的PFC的總體設計方案，電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環控制策略。內環通過瞬時值控制獲得快速的動態性能，保證輸出畸變率較低，外環使用輸出電壓的瞬時值控制，具有較高的輸出精度。本文最后應用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對系統進行仿真，驗證控制策略的可行性，并有助于系統主電路和控制電路的設計。對于三相變換器這種復雜的非線性系統，需要模擬、數字信號混合仿真，仿真比較難以實現。一是因為模型難以建立二是即使建立起一個模型，由于電路復雜，仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經過簡化，利用MATLAB中的SIMULINK構建了變換器的電壓模型，用于驗證設計方法和設計參數的正確性。
上傳時間： 2013-05-31
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研究以MCS-96系列80C196KB單片機為基礎，結合外圍器件來實現對可控硅三相全控橋的觸發控制。采用鎖相環技術及過零觸發的方法，實現觸發脈沖與電源信號（線電壓）的同步，提高了觸發器的抗干擾能力，
上傳時間： 2013-04-24
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三相異步電動機換相組件的原理與應用
上傳時間： 2013-10-22
上傳用戶：笨小孩
介紹了雙反星形可控硅整流電路中的平衡電抗器及其在電路中所起的作用,即保證兩組三相半波整流電路同時導電和電路輸出電流的平衡,并例舉了該電抗器在運行過程中發生的故障及處理事例。
上傳時間： 2013-11-22
上傳用戶：來茴
同步整流技術簡單介紹大家都知道，對于開關電源，在次級必然要有一個整流輸出的過程。作為整流電路的主要元件，通常用的是整流二極管（利用它的單向導電特性），它可以理解為一種被動式器件：只要有足夠的正向電壓它就開通，而不需要另外的控制電路。但其導通壓降較高，快恢復二極管（FRD）或超快恢復二極管（SRD）可達1.0～1.2V，即使采用低壓降的肖特基二極管（SBD），也會產生大約0.6V的壓降。這個壓降完全是做的無用功，并且整流二極管是一種固定壓降的器件，舉個例子：如有一個管子壓降為0.7V，其整流為12V時它的前端要等效12.7V電壓，損耗占0.7/12.7≈5.5%.而當其為3.3V整流時，損耗為0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%。可見此類器件在低壓大電流的工作環境下其損耗是何等地驚人。這就導致電源效率降低，損耗產生的熱能導致整流管進而開關電源的溫度上升、機箱溫度上升--------有時系統運行不穩定、電腦硬件使用壽命急劇縮短都是拜這個高溫所賜。隨著電腦硬件技術的飛速發展，如GeForce 8800GTX顯卡，其12V峰值電流為16.2A。所以必須制造能提供更大輸出電流（如多核F1，四路12V，每路16A；3.3V和5V輸出電流各高達24A）的電源轉換器。而當前世界的能源緊張問題的凸現，為廣大用戶提供更高轉換效率（如多核R80，完全符合80PLUS標準）的電源轉換器就是我們整個開關電源行業的不可回避的社會責任了。如何解決這些問題？尋找更好的整流方式、整流器件。同步整流技術和通態電阻（幾毫歐到十幾毫歐）極低的專用功率MOSFET就是在這個時刻走上開關電源技術發展的歷史舞臺了！作為取代整流二極管以降低整流損耗的一種新器件，功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。因為用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。它可以理解為一種主動式器件，必須要在其控制極（柵極）有一定電壓才能允許電流通過，這種復雜的控制要求得到的回報就是極小的電流損耗。在實際應用中，一般在通過20-30A電流時才有0.2-0.3V的壓降損耗。因為其壓降等于電流與通態電阻的乘積，故小電流時，其壓降和恒定壓降的肖特基不同，電流越小壓降越低。這個特性對于改善輕載效率（20%）尤為有效。這在80PLUS產品上已成為一種基本的解決方案了。對于以上提到的兩種整流方案，我們可以通過灌溉農田來理解：肖特基整流管可以看成一條建在泥土上沒有鋪水泥的灌溉用的水道，從源頭下來的水源在中途滲漏了很多，十方水可能只有七、八方到了農田里面。而同步整流技術就如同一條鑲嵌了光滑瓷磚的引水通道，除了一點點被太陽曬掉的損失外，十方水能有9.5方以上的水真正用于澆灌那些我們日日賴以生存的糧食。我們的多核F1，多核R80，其3.3V整流電路采用了通態電阻僅為0.004歐的功率MOSFET，在通過24A峰值電流時壓降僅為20*0.004=0.08V。如一般PC正常工作時的3.3V電流為10A，則其壓降損耗僅為10*0.004=0.04V，損耗比例為0.04/4=1%，比之于傳統肖特基加磁放大整流技術17.5%的損耗，其技術的進步已不僅僅是一個量的變化，而可以說是有了一個質的飛躍了。也可以說，我們為用戶修建了一條嚴絲合縫的灌溉電腦配件的供電渠道。
標簽： 同步整流
上傳時間： 2013-10-27
上傳用戶：杏簾在望
