三相逆變器作為交流供電電源的主要部分,廣泛地應用于電動車、電力設備、產業設備、交通車輛等領域。逆變器的并聯控制技術以其廣泛的應用前景也得到越來越深入地研究。人們對逆變電源的要求越來越高,高性能、高可靠性的大功率逆變器就是當今逆變電源的發展趨勢之一。提高逆變電源容量主要有兩個途徑,設計大功率的逆變器和采用逆變器并聯技術實現電源模塊化。 為此,本文以兩臺400kVA組合式三相逆變器為對象,采用全數字化控制方式,主要研究了大功率三相逆變器的波形控制技術和并聯控制技術。本文圍繞大功率組合式三相逆變器,對其主電路結構、系統的數學模型、波形控制技術以及并聯系統模型、并聯控制方案進行了較為詳細的分析和研究。分析了適用于大功率的組合式三相逆變器結構,并給出了400kVA組合式三相逆變器的主電路設計。建立和分析了組合式三相逆變器在ABC、αβ、dq 坐標系下的數學模型。針對大功率組合式三相逆變器,采用在dq 坐標系下的三相電壓閉環統一控制方案。為了使大功率三相逆變器得到較好的輸出電壓波形質量,采用PID 瞬時值電壓反饋控制和重復控制并聯結合的控制方案。分析了PID 控制器和重復控制器的原理,并針對400kVA 三相逆變器的系統性能,給出了相應數字PID 控制器和重復控制器的設計。并利用Matlab 建立了系統的仿真模型,給出了理論研究結果。提出了有效提高系統動態性能的兩種方法:加負載電流前饋和動態過程中強制改變改變調制比。介紹了大功率三相逆變器的短路限流保護技術,提出了采用瞬時值限流電路和單獨的軟件限流環相結合的方案,保證大功率三相逆變器在短路時自動限流保護。對兩臺大功率三相逆變器組成的并聯系統的結構、環流特性及逆變器的輸出功率進行了分析。詳細分析了輸出阻抗特性不同時,逆變器環流和輸出功率分配的差異,得出了輸出阻抗對環流和功率影響的一般規律。針對大功率三相逆變器并聯系統,采用基于功率誤差的分散邏輯控制方案。分析了基于功率誤差的分散邏輯控制原理,逆變器輸出功率的檢測和母線信號綜合的脈寬調制原理。根據400kVA 三相逆變器并聯系統的輸出阻抗特性,采用了無功調節輸出電壓幅值和同步鎖相實現相位同步的并聯控制策略。 本文最后在兩臺400kVA組合式三相逆變器樣機上得到了實驗驗證。實驗結果進一步驗證了大功率三相逆變器的波形控制和并聯控制策略有效可行性。
上傳時間: 2013-07-03
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近年來隨著能源短缺和供電設備對供電電源的性能和可靠性要求的提高,逆變電源并聯運行技術得到了大力發展。在逆變電源并聯技術中,最重要的是如何限制模塊間的環流,并使并聯模塊最終達到同步運行。傳統方法被證明已經不能滿足要求,隨著DSP數字信號處理器運算速度越來越快,將DSP應用到逆變電源并聯系統中已經成為一種趨勢。本文在比較了國內外的并聯系統控制策略的基礎上,提出了將工業自動化領域熱門的現場CAN總線技術引用到系統中,實現了真正的分布式控制和并聯逆變電源系統的智能化,提高了實際運行中系統的可靠性。在研究和分析了單臺三相逆變電源的數學模型的基礎上,設計了基于SVPWM調制和電壓閉環反饋控制的三相逆變電源,作為并聯系統的基礎。在并聯運行技術的研究中,重點分析了并聯系統的環流特性,電壓特性和功率特性,提出了一種基于CAN總線的功率均分控制策略。仿真結果證明,這種方法對于環流的抑制和并聯模塊的同步運行是行之有效的。針對并聯逆變電源系統,本文設計了CAN總線的接口電路和相應的通信模塊,并在DSP上實現,確保了在并聯運行過程中數據傳輸的完整性和實時性。最后在TMS320LF2407平臺上,給出了逆變器控制和并聯相關的硬件電路和軟件流程圖,并用MATLAB對本文涉及到的關鍵算法進行了仿真分析,給出了相應的波形。
上傳時間: 2013-06-08
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本文分別建立了三相電壓型PWM整流器在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系和兩相同步旋轉坐標系中的數學模型,對三相電壓型PWM整流器多種電流控制策略進行了研究和對比,并對三相電壓型PWM整流器控制系統的設計進行了研究。 通常情況下,PWM整流器控制系統需要用到交流電壓、電流傳感器以及直流電壓傳感器,以實現直流電壓和交流電流的雙閉環控制。利用傳感器可以快速、便捷地獲得電壓電流參數,但也導致了系統體積大、成本較高,并降低了系統運行可靠性。為此,本文研究和總結了三相電壓型PWM整流器無交流電流傳感器的三種控制策略:基于直流側電流檢測的控制策略、基于直流電壓檢測的控制策略和基于狀態空間平均技術的控制策略。并通過Matlab中的Simulink仿真軟件對前兩種控制策略進行了仿真驗證分析。 在以上理論的分析基礎上,本文設計并實現了一套以TMS320F2812 DSP為控制核心的無交流電流傳感器的PWM整流器的控制系統的解決方案,包括控制系統的硬件解決方案和軟件解決方案,搭建了實驗平臺并進行了調試。
上傳時間: 2013-04-24
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三相異步電動機結構簡單、價格便宜以及維修方便等優點,被廣泛應用于工農業生產和日常生活等領域。隨著各行各業中生產機械的不斷更新和發展,其中對電動機的起動性能要求越來越高。傳統的電機起動方式其局限性,不能有效減少起動時對電網的大電流沖擊,已越來越不能適應現代生產發展的要求。針對上述問題,本文提出了一種以TMS320LF2407 DSP為核心的高性能數字式電機軟起動器。相比于傳統的起動器,它能顯著的改善電機的起動性能。 由于軟起動器所具有的優點及其它控制設備無法比擬的性價比,使得軟起動器的應用前景十分廣闊。加上現在國內電力供應緊張,軟起動器在節能方面有突出的表現。因此軟起動器擁有十分廣闊的市場。但是在國內軟起動器市場,以國外產品居多。國外產品質量高,但是價格昂貴,性價比不高,在國內徹底普及有困難。針對該現狀,本文設計出一種以DSP-TMS320LF2407為核心低價格,高性能的異步電動機軟起動器。 本軟起動器采用品閘管調壓方式,采用模塊化設計思想,通過改變晶閘管的觸發角來實現對定子兩端的電壓的調節。從而實現了異步電動機電壓斜坡起動、限流起動、軟停車等功能。 本文利用MATLAB搭建了軟起動器系統的仿真模型,對軟起動的控制方式進行了仿真研究。仿真結果表明該軟起動器系統可以有效地減小異步電動機起動時對電網的沖擊。本文同時也闡述了晶閘管調壓電路及軟起動器主電路的工作原理、軟起動器的硬件結構和功能以及軟件設計。該軟起動器操作方便簡單,智能化程度高,能夠及時跟隨電機負載的變化,使電機順利起動。經過實驗調試,基本上達到了改善鼠籠式異步電動機起動性能的要求,在保障降低異步電動機起動電流的前提下,使電機能夠平穩可靠起動。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著市場經濟和現代化工業的發展,能源短缺和環境污染,已經成為制約人類社會健康發展的兩大重要因素。新能源的開發與利用愈來愈受到重視,太陽能以其清潔環保、蘊藏豐富等優點逐步得到了開發利用。光伏逆變電源作為太陽能利用中主要的能量變換裝置,是目前研究和發展的重要環節。 本文以實際項目為背景,詳細地分析了30kVA三相光伏并網逆變電源的研制過程。論文的主要工作如下: 首先,概述了光伏發電的意義以及我國光伏產業的發展現狀及前景;介紹了本課題的來源及其主要研究的內容;分析了三相逆變器的數學模型;總結了三相逆變器的各種抗三相不平衡的拓撲結構,從中選擇了三相四橋臂作為逆變電源的主電路結構;對四橋臂的各種抗三相不平衡控制策略進行了比較,具體分析了二維空間矢量法的原理,考慮到實際的軟硬件條件的限制,對該方法提出了進一步簡化應用的方案。 接著,根據項目指標,研制了30kVA三相光伏逆變電源樣機的主電路;采用了獨立運行時為LC結構,并網運行時為LCL結構的濾波模式,并總結了濾波器參數設計的步驟,給出了濾波器的相關參數;獨立地設計和研制了以TMS320F2812芯片為核心的主控板,以及液晶顯示、保護、采樣、鎖相等控制電路,并總結了印制電路板設計中需要注意的事項。 隨后,介紹了DSP的編程環境:詳細地分析了顯示鍵盤程序、七段式的電壓空間矢量PWM程序以及相關的主程序和中斷程序并給出了流程圖;總結了編程注意事項;構思了光伏逆變電源并網運行的整個過程;具體地說明了鎖相環和捕獲單元的應用方法;概述了孤島效應的產生與防治。 最后,設計了獨立運行時的MATLAB仿真試驗,在閉環中采用了最大誤差控制法,取得了良好的仿真效果,并在此基礎上,進行了30kVA三相光伏并網逆變電源樣機的安裝,順利完成了獨立運行的調試,并給出了實驗波形。
上傳時間: 2013-07-02
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講述了步進電機的驅動,調速及其接口電路設計等。
標簽: 步進電機
上傳時間: 2013-05-21
上傳用戶:王慶才
隨著對電能質量要求的提高和數字化控制技術的發展,PWM整流器已受到國內外的普遍重視。DSP芯片功能強大、執行速度快、性能穩定可靠,在數字控制領域有著廣泛的應用前景。文章首先在分析電流型PWM整流器的基本原理、數學模型和控制方法的基礎上搭建了系統的PSIM仿真模型,繼而設計了以TMS320LF2407A為控制核心的三相電流型PWM整流器控制系統,同時對實驗過程中的軟硬件進行了詳細的介紹。最后給出實驗波形,并進行了分析。論文工作為電流型PWM整流器在工業中的應用提供了參考。
上傳時間: 2013-08-05
上傳用戶:牧羊人8920
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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論文于單片機控制的基步進電機調速系統的設計 摘要: 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉過一個步距角。這一線性關系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。步進電機的調速一般是改變輸入步進電機的脈沖的頻率來實現步進電機的調速,因為步進電機每給一個脈沖就轉動一個固定的角度,這樣就可以通過控制步進電機的一個脈沖到下一個脈沖的時間間隔來改變脈沖的頻率,延時的長短來具體控制步進角來改變電機的轉速,從而實現步進電機的調速。在本設計方案中采用AT89C51型單片機內部的定時器改變CP脈沖的頻率從而實現對步進電機的轉速進行控制,實現電機調速與正反轉的功能。
上傳時間: 2013-06-15
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本文首先介紹了步進電機的細分電流控制策略(實質是細分控制函數發生器),然后討論了圓弧插 補產生步進電機細分電流的控制方法。最后介紹一 個行之有效的優化修正方法—— 加權補償法。
上傳時間: 2013-07-28
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