隨著非線性負(fù)載在電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷增加,給電網(wǎng)造成的諧波污染日益嚴(yán)重,已成為影響電能質(zhì)量的重要因素之一。與無(wú)源濾波器相比,有源濾波器具有濾波特性好,受電網(wǎng)阻抗影響小,可同時(shí)補(bǔ)償諧波和無(wú)功等優(yōu)點(diǎn),所以,有源電力濾波裝置作為一項(xiàng)有效措施,被廣泛地研究和應(yīng)用。 本文首先介紹了諧波產(chǎn)生及其嚴(yán)重的危害性,綜述了國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的發(fā)展概況以及有源電力濾波器在諧波抑制中的應(yīng)用前景。闡明了以DSP為核心控制芯片的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。介紹了有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理,在瞬時(shí)無(wú)功功率理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了諧波電流的檢測(cè)方案,提出了有源電力濾波器全數(shù)字化控制系統(tǒng)的實(shí)施方案,包括信號(hào)調(diào)理、過(guò)零檢測(cè)、交流采樣、鎖相和濾波等,同時(shí)給出部分程序框圖及程序和程序運(yùn)行結(jié)果。為了進(jìn)行更加深入的理論分析,本文在MATLAB的SIMULINK仿真環(huán)境下建立了有源電力濾波器系統(tǒng)的仿真模型,并對(duì)諧波電流檢測(cè)方法進(jìn)行了仿真對(duì)比。同時(shí),重點(diǎn)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括數(shù)字鎖相環(huán)、低通濾波器等,程序運(yùn)行結(jié)果取得了令人滿意的效果。 本文以三相并聯(lián)有源電力濾波器為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于DSP芯片的數(shù)字化控制方案,該方案用一片DSP芯片TMS320F2812實(shí)現(xiàn)諧波指令電流計(jì)算和控制環(huán)節(jié)。并詳細(xì)介紹了該控制方案的軟件設(shè)計(jì)。 從目前國(guó)外的研究和使用情況來(lái)看,有源電力濾波器具有廣闊的應(yīng)用前景。本題目今后的重點(diǎn)發(fā)展方向是進(jìn)行實(shí)用化研究。
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隔離升壓DC-DC變換器在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡(jiǎn)稱IBFBC)為研究對(duì)象,針對(duì)隔離升壓型變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、起動(dòng)問(wèn)題、隔離變壓器漏感問(wèn)題、軟開(kāi)關(guān)問(wèn)題和輸入電感磁復(fù)位問(wèn)題等進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,解決了這一類拓?fù)渌灿屑夹g(shù)問(wèn)題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓?fù)渥澹治霰容^了各種拓?fù)涞奶攸c(diǎn),確定了以IBFBC為研究對(duì)象。對(duì)IBFBC進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)分析和小信號(hào)建模分析,為其分析、設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了電路理論基礎(chǔ)。 理論上分析了IBFBC起動(dòng)時(shí)存在電流沖擊的原因。提出了二種數(shù)字化軟起動(dòng)方案,該方案對(duì)主電路進(jìn)行了改造,利用DSP能靈活產(chǎn)生PWM波的特點(diǎn)采用了新的控制策略,成功實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的軟起動(dòng)。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解決電壓尖峰問(wèn)題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略,提出了一種控制型軟PWM方法,在不增加主電路元器件的基礎(chǔ)上,通過(guò)控制PWM的發(fā)生方法,實(shí)現(xiàn)了有源箝位功率開(kāi)關(guān)管和橋臂功率開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復(fù)位問(wèn)題。在正常停機(jī)時(shí)提出了一種數(shù)字化軟停止的方法,控制變換器由Boost工作狀態(tài)逐漸過(guò)渡到Buck工作狀態(tài),讓輸入電感存儲(chǔ)的能量逐漸釋放掉,最后停止工作。對(duì)于故障保護(hù)停機(jī),采用了繞組磁復(fù)位的方法,把輸入電感設(shè)計(jì)成反激式變換器形式,突然停機(jī)時(shí),電感中存儲(chǔ)的能量通過(guò)反激式繞組釋放到輸出端,這樣保護(hù)了變換器不會(huì)損壞。 給出了主電路關(guān)鍵器件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了以DSP-TMS320F2407為核心的數(shù)字控制單元,編寫了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺(tái)輸出功率5KW,輸入電壓直流24V,輸出電壓直流300V的IBFBC,通過(guò)全面的性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析和仿真結(jié)果。 本文立足于IBFBC的關(guān)鍵技術(shù)要求,并充分考慮工程應(yīng)用中的實(shí)際因素,進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,為實(shí)際系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),并已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證。
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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。
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隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高以及新的變電站通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的正式頒布,研究新型數(shù)字保護(hù)裝置已經(jīng)變的刻不容緩。本論文圍繞設(shè)計(jì)和研制一套能符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)下變電站應(yīng)用的新型數(shù)字保護(hù)裝置這一課題,主要研究以太網(wǎng)通信在數(shù)字保護(hù)中應(yīng)用的可行性并參與設(shè)計(jì)基于雙網(wǎng)冗余的高速以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺(tái),在基于網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺(tái)上移植嵌入式操作系統(tǒng)Vxworks,討論基于VxWorks的微機(jī)保護(hù)任務(wù)的劃分并詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)饋線保護(hù)的功能和試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。 論文開(kāi)始概述了目前國(guó)內(nèi)外數(shù)字繼電保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀并簡(jiǎn)單分析了變電站自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850,對(duì)未來(lái)保護(hù)裝置發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望,明確了微機(jī)繼電保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展方向。本課題組研制的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)裝置則充分的考慮了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)分層的意義和未來(lái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì),其研究對(duì)變電站改造和建設(shè)符合lEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)有重要意義。 論文首先分析數(shù)字式繼電保護(hù)裝置硬件平臺(tái)的發(fā)展過(guò)程,介紹了基于以太網(wǎng)通信技術(shù)的通用網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)構(gòu)想,并說(shuō)明了全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺(tái)采用模件化設(shè)計(jì),整個(gè)裝置具體功能模件包括交流變換模件、數(shù)據(jù)采集模件、數(shù)據(jù)計(jì)算和邏輯處理模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、以太網(wǎng)Hub模件、電源模件以及人機(jī)接口模件。 其次,概述以太網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)特點(diǎn),并分析以太網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的可行性。根據(jù)提高以太網(wǎng)通信實(shí)時(shí)性的研究現(xiàn)狀,介紹雙網(wǎng)冗余高速以太網(wǎng)通信方案的實(shí)現(xiàn),特別詳細(xì)闡述了基于以太網(wǎng)控制芯片LAN91Clll的以太網(wǎng)通信接口的設(shè)計(jì),給出LAN91C111的初始化、以太網(wǎng)通信發(fā)送模塊以及以太網(wǎng)通信中斷接受模塊的流程。 再次,分析了在繼電保護(hù)產(chǎn)品軟件系統(tǒng)中應(yīng)用前后臺(tái)系統(tǒng)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的區(qū)別,闡明在繼電保護(hù)硬件平臺(tái)上應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的優(yōu)勢(shì)。并重點(diǎn)闡述在嵌入式處理器AT91RM9200上移植VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的過(guò)程。 論文分析了數(shù)字繼電保護(hù)軟件任務(wù)劃分的基本原則,合理劃分?jǐn)?shù)字保護(hù)的任務(wù)和任務(wù)優(yōu)先級(jí),并通過(guò)調(diào)試工具WindView驗(yàn)證任務(wù)調(diào)度的正確性。詳細(xì)的介紹網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)饋線保護(hù)的具體功能和保護(hù)邏輯,最后通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試,證明裝置各項(xiàng)性能優(yōu)越。 最后,對(duì)本論文所開(kāi)展的工作作了總結(jié),并對(duì)進(jìn)一步研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: 嵌入式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 保護(hù)裝置
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略 32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略 32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略
標(biāo)簽: MCU
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略—下 32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略—下 32位MCU開(kāi)發(fā)全攻略—下
標(biāo)簽: MCU
上傳時(shí)間: 2013-05-30
上傳用戶:RedLeaves1995
近年來(lái),隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展,微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器的性價(jià)比不斷提高,數(shù)字控制技術(shù)已逐步應(yīng)用于大中功率高頻開(kāi)關(guān)電源。相對(duì)于傳統(tǒng)模擬控制方式,數(shù)字控制方式具有電源設(shè)計(jì)靈活、外圍控制電路少、可采用較先進(jìn)的控制算法、具有較高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。 高頻開(kāi)關(guān)電源具有體積小、重量輕、效率高、輸出紋波小等特點(diǎn),現(xiàn)已逐步成為現(xiàn)代通訊設(shè)備的新型基礎(chǔ)電源系統(tǒng)。針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源中損耗較大、超調(diào)量較大、動(dòng)態(tài)性能較差等問(wèn)題,本文采用基于DSP的全橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。全橋軟開(kāi)關(guān)移相控制技術(shù)由智能DSP系統(tǒng)完成,采樣信號(hào)采用差分傳輸,控制算法采用模糊自適應(yīng)PID算法,產(chǎn)生數(shù)字PWM波配合驅(qū)動(dòng)電路控制全橋開(kāi)關(guān)的通斷。在輸入端應(yīng)用平均電流控制法的有源功率因數(shù)校正,使輸入電流跟隨輸入電壓的波形,從而使功率因數(shù)接近1。最后通過(guò)Matlab仿真結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID控制算法比傳統(tǒng)PID控制算法在超調(diào)量,調(diào)節(jié)時(shí)間,動(dòng)態(tài)特性等性能上具有優(yōu)越性。 論文以高頻開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)為主線,在詳細(xì)分析各部分電路原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)、輔助電路設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)、仿真研究、軟件實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)介紹了高頻變壓器的設(shè)計(jì)及模糊自適應(yīng)PID控制器的實(shí)現(xiàn)。并將輔助電源及控制電路制成電路板,以及在此電路板基礎(chǔ)上進(jìn)行各波形分析并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:s藍(lán)莓汁
開(kāi)關(guān)損耗及其帶來(lái)的散熱問(wèn)題限制了變流器開(kāi)關(guān)頻率的提高,從而限制了變流器的小型化和輕量化。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)能夠有效的降低開(kāi)關(guān)損耗,提高變流器的效率和開(kāi)關(guān)頻率,被廣泛的應(yīng)用在各種大功率開(kāi)關(guān)電源場(chǎng)合。 本文首先對(duì)軟開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行了一個(gè)概述,介紹了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的工作原理及發(fā)展歷史,特別提到了最新的控制型軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。在第二章中,針對(duì)課題,著重講述了全橋電路。作為對(duì)比,首先分析了全橋硬開(kāi)關(guān)電路的工作原理和開(kāi)關(guān)損耗。然后,分析了全橋軟開(kāi)關(guān)兩種常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法:ZVS和ZVZCS,并針對(duì)幾種常見(jiàn)拓?fù)?,詳?xì)對(duì)比了它們的工作原理,軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法,軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)效果,軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)范圍和總體效率,指出了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和各自適合的應(yīng)用領(lǐng)域。在第三章中,首先介紹了全橋軟開(kāi)關(guān)的兩種控制策略:移相全橋和有限雙極性,從實(shí)現(xiàn)方法和對(duì)軟開(kāi)關(guān)效果的影響兩個(gè)方面,做出比較。然后介紹了開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的三種控制方式:電壓模式控制、峰值電流模式和平均電流模式控制,其中詳細(xì)介紹了平均電流模式控制,給出了設(shè)計(jì)思想和步驟。最后,給出了全橋軟開(kāi)關(guān)電路的小信號(hào)模型,分析了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的引入對(duì)傳統(tǒng)PWM硬開(kāi)關(guān)全橋電路小信號(hào)模型的影響。第四章給出了5kW電力操作電源的具體設(shè)計(jì)步驟,如方案選擇,磁設(shè)計(jì)、控制環(huán)路設(shè)計(jì)、副邊整流電壓尖峰吸收等關(guān)鍵步驟。第五章分析了實(shí)驗(yàn)波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了上述理論和設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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當(dāng)今世界,環(huán)境污染嚴(yán)重,能源出現(xiàn)危機(jī),機(jī)動(dòng)車輛排氣污染已占城市大氣污染的很大比重,電動(dòng)汽車作為無(wú)污染交通工具,在市場(chǎng)上具有很大的優(yōu)越性。而電動(dòng)汽車充電技術(shù)也在不斷發(fā)展,不斷優(yōu)化。奧運(yùn)臨近,我國(guó)為把2008年北京奧運(yùn)會(huì)辦成真正的綠色奧運(yùn),將在奧運(yùn)村及北京很多范圍內(nèi)使用電動(dòng)汽車。本論文針對(duì)2008北京奧運(yùn)會(huì)用電動(dòng)汽車,對(duì)其充電電源進(jìn)行了系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)。本文提出了以零電壓零電流(ZVZCS)全橋軟開(kāi)關(guān)變換器為主拓?fù)涞某潆婋娫聪到y(tǒng),實(shí)現(xiàn)了較高功率因數(shù)與高效率的充電設(shè)備。文中首先總結(jié)了電動(dòng)汽車充電電源的研究現(xiàn)狀和充電控制策略,進(jìn)行了多種全橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浔容^,最終選擇采用副邊簡(jiǎn)單輔助電路的ZVZCS變換器拓?fù)洌撏負(fù)涫褂靡粋€(gè)電容和兩個(gè)二極管構(gòu)成副邊輔助電路,無(wú)需有損元件和有源開(kāi)關(guān)器件,輔助電路構(gòu)成簡(jiǎn)單,控制方法簡(jiǎn)單,能很好的實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)器件的ZVZCS,也能嵌位副邊整流電壓。以可靠性為大前提,對(duì)充電電源進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)。另外,本文針對(duì)輕載情況下,超前臂不能實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通的問(wèn)題,對(duì)變換器進(jìn)行了改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了全負(fù)載范圍的軟開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該拓?fù)鋺?yīng)用于電動(dòng)汽車充電電源的可行性。
標(biāo)簽: 軟開(kāi)關(guān) 全橋變換器 電動(dòng)汽車充電
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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院介紹了全橋逆變電路的工作方式袁探討了隕鄖月栽的柵極特性及動(dòng)態(tài)開(kāi)關(guān)過(guò)程遙隕鄖月栽柵原射極和柵原 集極間的寄生電容與其他分布參數(shù)的綜合作用會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生不利影響遙柵極驅(qū)動(dòng)電壓必須有足夠 快的上升和下降速度袁使隕鄖月栽盡快開(kāi)通和關(guān)斷袁以減小開(kāi)通和關(guān)斷損耗遙在 隕鄖月栽導(dǎo)通后袁驅(qū)動(dòng)電壓 應(yīng)保持在垣員緣 災(zāi)左右袁保證隕鄖月栽處于飽和狀態(tài)曰在 隕鄖月栽關(guān)斷期間袁隕鄖月栽 的柵極需加反向偏置電壓袁 避免隕鄖月栽 的誤動(dòng)作遙最后給出了針對(duì)全橋逆變電路 隕鄖月栽 模塊設(shè)計(jì)的分立元件驅(qū)動(dòng)電路及其實(shí)驗(yàn) 結(jié)果遙 關(guān)鍵詞院隕鄖月栽曰全橋逆變?cè)或?qū)動(dòng)電路
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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