電壓源型PWM逆變器在當(dāng)前的工業(yè)控制中應(yīng)用越來越廣泛,在其應(yīng)用領(lǐng)域中,交流電動機(jī)的運(yùn)動控制是其很重要的組成部分。在PWM逆變器的控制過程中,設(shè)置死區(qū)是為了避免逆變器的同一橋臂的兩個功率開關(guān)器件發(fā)生直通短路。盡管死區(qū)時間很短,然而當(dāng)開關(guān)頻率很高或輸出電壓很低時,死區(qū)將使逆變器輸出電壓波形發(fā)生很大畸變,進(jìn)而導(dǎo)致電動機(jī)的電流發(fā)生畸變,電機(jī)附加損耗增加,轉(zhuǎn)矩脈動加大,最終導(dǎo)致系統(tǒng)的控制性能降低,甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。為此,需要對逆變器的死區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償。本文針對連續(xù)空間矢量調(diào)制提出了一種改進(jìn)的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償方法;針對斷續(xù)空間矢量調(diào)制提出了通過改變空間矢量作用時間,來改變驅(qū)動信號脈沖寬度的補(bǔ)償方法,并對這兩種方法進(jìn)行了理論分析和仿真研究。 本文首先詳細(xì)分析了死區(qū)時間對逆變器輸出電壓和電流的影響,以及功率開關(guān)器件寄生電容對輸出電壓的影響。其次對已提出的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償方法進(jìn)行了理論分析,該方法先計算出補(bǔ)償電壓,再對由零電流鉗位現(xiàn)象引起的補(bǔ)償電壓極性錯誤進(jìn)行校正,極性校正的參考量為d軸補(bǔ)償電壓的幅值,然而補(bǔ)償電壓的大小隨電流的變化而變化,因此該方法存在電壓極性校正時參考量為變化量的缺點(diǎn),而且該方法只適用于id=0的控制方式,適用性較差。針對這些問題,本文提出了改進(jìn)的減小零電流鉗位和寄生電容影響的補(bǔ)償方法,改進(jìn)后的方法是先對由零電流鉗位現(xiàn)象引起的電流極性錯誤進(jìn)行校正,然后再計算補(bǔ)償電壓的大小,電流極性校正時的參考量為三相電流極性函數(shù)轉(zhuǎn)化到γ-坐標(biāo)系的函數(shù)sγ的幅值,sγ的幅值與補(bǔ)償電壓大小無關(guān)為恒定值,而且適用于任何控制方式,適應(yīng)性強(qiáng)。再次把改進(jìn)的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償方法應(yīng)用到PMSM矢量控制系統(tǒng)中,采用MATLAB和Pspice兩種方法進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了補(bǔ)償方法的有效性。對兩種仿真結(jié)果的對比分析,表明PSpice模型能更好的模擬逆變器的非線性特性。 最后,文章分析了連續(xù)空間矢量調(diào)制和斷續(xù)空間矢量調(diào)制的輸出波形的區(qū)別和死區(qū)對兩種波形影響的不同。針對DSP芯片TMS320LF2407A硬件產(chǎn)生的斷續(xù)SVPWM波,提出了根據(jù)電壓矢量和電流矢量的相位關(guān)系,通過改變空間矢量作用時間,來改變驅(qū)動信號脈沖寬度,對其進(jìn)行死區(qū)補(bǔ)償?shù)姆椒ā=o出了基本空間矢量作用時間調(diào)整的實(shí)現(xiàn)方法,并建立了MATLAB仿真模型,進(jìn)行仿真研究,仿真結(jié)果驗(yàn)證了補(bǔ)償方法的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-06-04
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步進(jìn)電動機(jī)是工業(yè)控制中常用的一種電機(jī),其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行開環(huán)控制,無需位置和速度傳感器,并且具有很高的精度,因而在辦公設(shè)備和數(shù)控系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),具有很高的效率和運(yùn)行精度,性能優(yōu)異,是本文的研究對象。然而,采用傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行開環(huán)控制的步進(jìn)電機(jī),運(yùn)行噪聲大、易振動,嚴(yán)重時將導(dǎo)致失步。 實(shí)踐證明,細(xì)分控制可以有效的減小步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行中的振動和噪聲,增加電機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。由于混合式步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行原理類似于同步電機(jī),因而可以借鑒同步電機(jī)先進(jìn)的控制方法來控制混合式步進(jìn)電機(jī)。本文將同步電機(jī)常用的矢量控制應(yīng)用到混合式步進(jìn)電機(jī)控制中,實(shí)現(xiàn)了混合式步進(jìn)電動機(jī)步距角的任意細(xì)分控制,取得了良好的效果。 文章分析了三相混合式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理,在忽略一些非線性因素的前提下,建立了三相混合式步進(jìn)電機(jī)理想的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)數(shù)學(xué)模型提出了相應(yīng)的控制方案。 以數(shù)字信號處理器TMS320LF2403A為核心,設(shè)計了三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的硬件和軟件。數(shù)字PI調(diào)節(jié)器和空間矢量PWM技術(shù)是本控制系統(tǒng)的核心,文中詳細(xì)介紹了PI調(diào)節(jié)器和空間矢量PWM的原理及數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。 最后介紹了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了控制方案的可行性,也表明了本課題設(shè)計的控制器具有優(yōu)良的性能。
標(biāo)簽: DSP 三相混合式 步進(jìn)電機(jī)
上傳時間: 2013-08-05
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風(fēng)能作為一種清潔可再生能源,迅速發(fā)展,已經(jīng)成為世界新能源最主要的發(fā)展方向之一。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)按照容量可以分為小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),按照是否并網(wǎng)又分為離網(wǎng)系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng),文章著重研究小型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。 本文在分析國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、風(fēng)力機(jī)的主要機(jī)型以及發(fā)電系統(tǒng)的分類。通過研究風(fēng)力機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)各自的特性,基于它們的數(shù)學(xué)模型分別建立了各自的仿真模型。基于上述仿真模型,分別建立了整個電壓源型逆變器并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和電流源型逆變器并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。 在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中,并網(wǎng)逆變器是核心部分,可以分為電流源型逆變器和電壓源型逆變器。本文研究了三相電壓源型逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)所采用的控制方法,包括空間矢量調(diào)制法和鎖相環(huán)技術(shù)。針對電流源型并網(wǎng)逆變器風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),研究了PWM電流源型整流器的空間矢量調(diào)制和PWM電流源型逆變器的三種脈寬調(diào)制策略。 文中電壓源型逆變器并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,采用BOOST變換器穩(wěn)定逆變器輸入直流電壓,采用SPWM方法控制電壓源型逆變器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的并網(wǎng);在電流源型逆變器并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型中,用空間矢量調(diào)制方法控制PWM電流源型整流器和用SPWM控制電流源型逆變器的方法實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的并網(wǎng)。本文對采用的控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,比較了兩種并網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn),最后對兩種并網(wǎng)逆變器的區(qū)別進(jìn)行了總結(jié)。
標(biāo)簽: 并網(wǎng) 仿真研究 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-29
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傳統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行的三相混合式步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中存在著振蕩和失步等不足之處。本文針對這種情況,通過對理想化三相混合式步進(jìn)電動機(jī)數(shù)學(xué)模型的分析,把三相混合式步進(jìn)電動機(jī)視為一種低速同步電動機(jī)。同時,結(jié)合電流跟蹤型PWM控制方式及恒流斬波驅(qū)動的工作原理,設(shè)計了基于數(shù)字信號處理器TMS320F2812的全數(shù)字三相混合式步進(jìn)電動機(jī)正弦波細(xì)分驅(qū)動系統(tǒng)。 首先,本文從三相混合式步進(jìn)電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型出發(fā),對步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分驅(qū)動方式進(jìn)行了研究,分析了步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)均勻旋轉(zhuǎn)的工作機(jī)理。然后分析了步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性及細(xì)分控制的必要性,進(jìn)而分析了細(xì)分驅(qū)動對改善步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行性能的作用,并針對細(xì)分運(yùn)行的一些不足之處,提出了均勻細(xì)分恒轉(zhuǎn)矩控制的方案。理論分析表明,在混合式步進(jìn)電動機(jī)的三相定子繞組中通以互差120°的正弦波電流時,可得到類似同步機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性,使電動機(jī)均勻旋轉(zhuǎn)。 本系統(tǒng)硬件電路以TMS320F2812為核心,采用正弦波細(xì)分和電流跟蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三相混合式步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制,使三相定子繞組電流嚴(yán)格跟蹤電流給定信號變化。應(yīng)用IR公司的IR2130集成驅(qū)動芯片進(jìn)行了步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)的設(shè)計,節(jié)省了板上空間,減小了裝置體積。同時從裝置可靠性出發(fā),設(shè)計了一套安全可靠的硬件保護(hù)電路。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計的三相混合式步進(jìn)電動機(jī)正弦波細(xì)分驅(qū)動器具有優(yōu)良的控制性能。細(xì)分運(yùn)行時減弱了混合式步進(jìn)電動機(jī)的低速振動和噪聲,使電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),并改善了其低頻運(yùn)行性能。
標(biāo)簽: DSP 三相混合式 步進(jìn)電動機(jī)
上傳時間: 2013-06-27
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隨著市場經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染,已經(jīng)成為制約人類社會健康發(fā)展的兩大重要因素。新能源的開發(fā)與利用愈來愈受到重視,太陽能以其清潔環(huán)保、蘊(yùn)藏豐富等優(yōu)點(diǎn)逐步得到了開發(fā)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(fā)展的重要環(huán)節(jié)。 本文以實(shí)際項(xiàng)目為背景,詳細(xì)地分析了30kVA三相光伏并網(wǎng)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(fā)電的意義以及我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景;介紹了本課題的來源及其主要研究的內(nèi)容;分析了三相逆變器的數(shù)學(xué)模型;總結(jié)了三相逆變器的各種抗三相不平衡的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從中選擇了三相四橋臂作為逆變電源的主電路結(jié)構(gòu);對四橋臂的各種抗三相不平衡控制策略進(jìn)行了比較,具體分析了二維空間矢量法的原理,考慮到實(shí)際的軟硬件條件的限制,對該方法提出了進(jìn)一步簡化應(yīng)用的方案。 接著,根據(jù)項(xiàng)目指標(biāo),研制了30kVA三相光伏逆變電源樣機(jī)的主電路;采用了獨(dú)立運(yùn)行時為LC結(jié)構(gòu),并網(wǎng)運(yùn)行時為LCL結(jié)構(gòu)的濾波模式,并總結(jié)了濾波器參數(shù)設(shè)計的步驟,給出了濾波器的相關(guān)參數(shù);獨(dú)立地設(shè)計和研制了以TMS320F2812芯片為核心的主控板,以及液晶顯示、保護(hù)、采樣、鎖相等控制電路,并總結(jié)了印制電路板設(shè)計中需要注意的事項(xiàng)。 隨后,介紹了DSP的編程環(huán)境:詳細(xì)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(guān)的主程序和中斷程序并給出了流程圖;總結(jié)了編程注意事項(xiàng);構(gòu)思了光伏逆變電源并網(wǎng)運(yùn)行的整個過程;具體地說明了鎖相環(huán)和捕獲單元的應(yīng)用方法;概述了孤島效應(yīng)的產(chǎn)生與防治。 最后,設(shè)計了獨(dú)立運(yùn)行時的MATLAB仿真試驗(yàn),在閉環(huán)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(chǔ)上,進(jìn)行了30kVA三相光伏并網(wǎng)逆變電源樣機(jī)的安裝,順利完成了獨(dú)立運(yùn)行的調(diào)試,并給出了實(shí)驗(yàn)波形。
標(biāo)簽: 三相 光伏并網(wǎng) 逆變電源
上傳時間: 2013-07-02
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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
標(biāo)簽: 變頻器 安裝調(diào)試
上傳時間: 2013-11-10
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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
標(biāo)簽: 安裝調(diào)試 變頻器
上傳時間: 2013-11-20
上傳用戶:sevenbestfei
單片機(jī) 控制 無刷電機(jī):MLX90401 是Melexis 公司新開發(fā)的三相無刷直流電機(jī)控制器, 它具有很寬的工作電壓范圍(12~40V) ,同時內(nèi)置自舉電壓,可全部采用N溝道MOSFET,并具有欠壓鎖定功能;其片內(nèi)PWM振蕩器可通過控制下橋驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)調(diào)速, 并具有正向和反向控制功能; 其BVDSS 大于60V; 因而可對60°/ 120°進(jìn)行相位選擇。文中介紹了MLX90401 的基本特點(diǎn)、引腳分布、工作原理和典型應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:直流電機(jī); 控制; 驅(qū)動; MLX90401
上傳時間: 2013-10-20
上傳用戶:破曉sunshine
采用調(diào)試PWM方式產(chǎn)生正弦波:系統(tǒng)說明SPMC75F2413A的MCP是專為電機(jī)控制而設(shè)計的定時模塊,可以根據(jù)用戶設(shè)定產(chǎn)生電機(jī)驅(qū)動所需的各種PWM波形,本例使用SPMC75F2413A的TMR3產(chǎn)生六路中心對稱SPWM(正弦脈寬調(diào)制),三相波形互差120度,其硬件結(jié)構(gòu)如圖 1.1:圖 1.1 硬件結(jié)構(gòu)其中PWMUN = !PWMU、PWMVN = !PWMV、PWMWN = !PWMW,由于死區(qū)保護(hù)時間的影響,這里所述的關(guān)系并不絕對成立。1.2 正弦波生成原理圖 1.2是三相SPWM生成原理,是基于三角波比較法得出的。如U相:當(dāng)電壓比三角波的電壓高時PWM輸出高電平,反之輸出低點(diǎn)平。當(dāng)三角波的頻率比輸入電壓頻率高得多時,PWM的占空比便隨輸入電壓的大小而線性變化,同時PWM的周期等于三角波的周期。
標(biāo)簽: 2413A F2413 SPMC 2413
上傳時間: 2013-11-25
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該三相逆變器采用內(nèi)部pwm產(chǎn)生脈沖信號,控制逆變器的開斷。 由于脈寬調(diào)制和輸出阻抗的存在,會導(dǎo)致輸出電壓存在諧波。 需要對逆變器輸出的方波信號進(jìn)行濾波后,得到正弦基波。 從模型運(yùn)行結(jié)果電壓電流波形前后對比,LC濾波器濾波效果明顯。
標(biāo)簽: LuBoLC 三相逆變器 LC濾波器 參數(shù)
上傳時間: 2020-05-13
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