無功功率是影響電壓穩(wěn)定的一個重要因素,它關(guān)系到整個電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行。由于工業(yè)企業(yè)存在大量低功率因數(shù)、沖擊性負(fù)載,導(dǎo)致大量無功的產(chǎn)生;同時,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)大功率的電力電子設(shè)備得到廣泛運(yùn)用,然而,由于電力電子設(shè)備的非線性特性,運(yùn)行時又會產(chǎn)生大量諧波,因此,如何將無功補(bǔ)償與諧波抑制同時進(jìn)行考慮,是未來無功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域的重要研究課題之一。 本文介紹了功率理論的發(fā)展,以及常用的無功補(bǔ)償方式的原理和特點(diǎn),同時重點(diǎn)介紹了瞬時無功功率理論以及以此為基礎(chǔ)的TSC無功補(bǔ)償控制器。在硬件方面,本文設(shè)計了基于LF2407ADSP芯片的TSC控制器、控制器外圍電路及主電路三大模塊。在軟件方面,本文包括數(shù)據(jù)采集軟件、控制投切算法、觸發(fā)控制軟件三部分。其中著重介紹了無沖擊電流投入電容的設(shè)計思路,得出了一個好的電路。 軟件仿真和樣機(jī)實測結(jié)果表明,這種TSC裝置在提供動態(tài)無功功率補(bǔ)償和減小沖擊涌流方面具有優(yōu)良的性能。
上傳時間: 2013-04-24
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在能源枯竭及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的今天,光伏發(fā)電是未來可再生能源應(yīng)用的一種重要方法。本文以光伏逆變技術(shù)為研究對象,對光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤方法、光伏智能充電控制策略、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制方法、光伏并網(wǎng)與有源濾波統(tǒng)一控制方法等問題進(jìn)行了深入研究。 在擾動觀測法的基礎(chǔ)上,提出了一種直接電流控制最大功率點(diǎn)跟蹤方法,通過檢測變換器輸出電流進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制,簡化控制算法,同時省去了擾動觀測法中的電壓和電流傳感器,降低系統(tǒng)成本。 研究了一種實用的光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制策略,將最大功率點(diǎn)跟蹤與智能充電控制有機(jī)結(jié)合在一起,充分利用光伏電池的輸出功率,縮短充電時間,提高充電效率;研究了一種全數(shù)字式逆變器,通過電壓有效值外環(huán)和瞬時值內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制,既能保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)態(tài)精度,又能保證瞬變負(fù)載條件下的動態(tài)特性。研制了一套3kW光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)并進(jìn)行了實驗驗證。 針對住宅型光伏并網(wǎng)逆變器體積小、性能價格比高的要求,研究了一種基于導(dǎo)抗變換器的并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),相比于傳統(tǒng)電流型逆變器,本拓?fù)涫∪チ吮恐氐碾娍蛊鳎瑫r利用高頻變壓器進(jìn)行能量傳遞和電氣隔離,進(jìn)一步降低了系統(tǒng)損耗和體積,降低系統(tǒng)成本。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于導(dǎo)抗變換器的固有特性,采用傳統(tǒng)的SPWM調(diào)制方法將導(dǎo)致并網(wǎng)逆變器輸出平頂飽和的非正弦電流,造成對電網(wǎng)的諧波污染,提出了一種新型改進(jìn)調(diào)制模式。該方法可以實現(xiàn)高功率因數(shù)、低諧波并網(wǎng)發(fā)電。根據(jù)上述理論分析,研制了一臺3kW單相光伏并網(wǎng)逆變器,實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。 研究了一種三相電流型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制方法,采用改進(jìn)調(diào)制模式對其進(jìn)行控制,在諧波抑制方面取得了滿意的效果。提出的三相并網(wǎng)逆變方案,相比于傳統(tǒng)三相并網(wǎng)逆變器,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)中任意一相都是一個獨(dú)立的子系統(tǒng),不受其它相影響,即使在某一相或某兩相損壞的情況下,剩余相也能正常運(yùn)行,增加了系統(tǒng)的冗余性;在三相電網(wǎng)不平衡情況下,本方法也能提供穩(wěn)定的三相電流,增加系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動能力。初看起來本方案使用的導(dǎo)抗變換器和變壓器有3套,但是每相承受的功率容量只有系統(tǒng)總功率的三分之一,這樣可以選用較小容量的器件,有利于高頻電感和變壓器的制作和生產(chǎn)。提出了一種基于導(dǎo)抗變換器的三相電流型逆變器實現(xiàn)方案,利用導(dǎo)抗變換器將輸入直流電壓變換為高頻正弦電流,經(jīng)高頻變壓器隔離及電流等級變換后進(jìn)行裂相調(diào)制,輸出為三相正弦電流。該方法不僅省去了傳統(tǒng)電流型逆變器直流側(cè)電抗器,而且采用高頻變換進(jìn)行功率傳輸,減小了隔離變壓器及輸出濾波器的體積,有利于裝置的小型化和降低成本。 針對光伏電池輸出電壓較低的問題,研究了一種單級式三相升壓型并網(wǎng)逆變器,通過一級變換同時實現(xiàn)升壓和DC/AC變換功能,并且提出了一種基于DSP芯片的控制策略,本方法僅用一個電壓傳感器就能替代原先的三個電壓傳感器:每個載波周期短路相只進(jìn)行一次開關(guān)動作,同時任何時刻只有2個開關(guān)管導(dǎo)通,可有效降低系統(tǒng)的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗;由于采用DSP控制,具有控制靈活、穩(wěn)定性高、成本低、并網(wǎng)電能質(zhì)量好,便于功率調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。 提出了一種光伏并網(wǎng)與有源濾波兼用的統(tǒng)一控制策略,在同一套裝置上既實現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,又實現(xiàn)諧波補(bǔ)償,克服目前的光伏發(fā)電裝置白天發(fā)電、夜間停機(jī)的不足,提高系統(tǒng)利用率。詳細(xì)分析了無功電流和諧波電流的檢測方法、光伏并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的生成方法及電流環(huán)控制器和電壓環(huán)控制器的設(shè)計方法,并對光伏并網(wǎng)發(fā)電與有源濾波統(tǒng)一控制模式和單一有源濾波模式進(jìn)行了討論,仿真和實驗結(jié)果驗證了所提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略的正確性和可行性。
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 逆變 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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各類交流電源在產(chǎn)品開發(fā)過程中都需要進(jìn)行長時間的帶載測試,以檢驗其電氣性能。傳統(tǒng)使用電阻、電感和電容這類無源元件作為負(fù)載的測試方法存在參數(shù)調(diào)節(jié)不方便、發(fā)熱量大、耗能等諸多缺點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)測試方法的不足,本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負(fù)載裝置,采用交直交變換結(jié)構(gòu),由具有公共直流母線的兩級電壓型PWM整流器組成。通過控制前級PWM整流器的輸入功率因數(shù),在其輸入端模擬不同阻抗特性的負(fù)載;后級PWM整流器工作在并網(wǎng)逆變狀態(tài),將被測試電源發(fā)出的電能回饋至電網(wǎng)進(jìn)行循環(huán)利用。 交流電子負(fù)載屬于一種測試設(shè)備,需要實現(xiàn)用戶交互、通訊、監(jiān)控等功能,因此采用了以DSP芯片為核心的數(shù)字控制方案。本文首先探討了數(shù)字控制技術(shù)對變換器性能的影響,重點(diǎn)討論了當(dāng)數(shù)字脈寬調(diào)制器精度不足時會引起輸出產(chǎn)生極限環(huán)振蕩的問題。分析了極限環(huán)振蕩產(chǎn)生的原因,并以BUCK、BOOST和BUCK-BOOST三種基本變換器的數(shù)字控制器設(shè)計為例,推導(dǎo)出了為避免極限環(huán)振蕩,數(shù)字脈寬調(diào)制器應(yīng)滿足的最小精度要求。在MATLAB中建立了數(shù)字控制器的仿真模型,設(shè)計了一臺數(shù)字控制BUCK變換器實驗樣機(jī),仿真和實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。 根據(jù)處理電能方式的不同,交流電子負(fù)載可分為能量消耗型和能量回饋型兩大類。本文首先針對交流電源產(chǎn)品的功能性測試應(yīng)用場合,提出了一種新的能量消耗型交流電子負(fù)載結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的控制方法。然后重點(diǎn)介紹了能量回饋型交流電子負(fù)載的工作原理及其控制策略。分析了功率電路中主要元件參數(shù)的選取方法。其中,對工作在任意功率因數(shù)情況下的單相PWM整流器中交流濾波電感的取值作了重點(diǎn)討論。在Saber軟件中建立了系統(tǒng)的仿真模型,設(shè)計了一臺以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心的能量回饋型交流電子負(fù)載原理樣機(jī),仿真和實驗結(jié)果驗證了系統(tǒng)方案的可行性和正確性。最后針對交流電子負(fù)載的并網(wǎng)能量回饋功能,初步分析了一種基于正反饋思想的并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測方法,并進(jìn)行了仿真驗證。
上傳時間: 2013-07-29
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近年來在運(yùn)動控制領(lǐng)域三電平中壓變頻器的開發(fā)研究得到了廣泛關(guān)注,三電平逆變器使得電壓型逆變器的大容量化、高性能化成為可能,研究和開發(fā)三電平逆變器,無論在技術(shù)上還是在實際應(yīng)用上都有十分重要的意義。 本文首先論述了三電平逆變器的原理,詳細(xì)分析了一種控制策略—空間電壓矢量法,給出PWM波的計算公式和開關(guān)動作次序,并仿真出波形。 其次闡述了三電平逆變器的主電路構(gòu)成、功率器件MOSFET的驅(qū)動技術(shù)和基于DSP2407A控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計,并據(jù)此設(shè)計出了一套小容量三電平逆交器實驗裝置。 最后介紹了三電平空間電壓矢量控制算法的實現(xiàn)和軟件設(shè)計,給出了實驗裝置的運(yùn)行結(jié)果,并分析了設(shè)計中存在的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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開關(guān)電源具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子整機(jī)與設(shè)備中,在以往的AC-DC電路中,由二極管組成的不可控整流器與電力網(wǎng)相接,為在電網(wǎng)中會產(chǎn)生大量的電流諧波和無功功率而污染電網(wǎng),使得功率因數(shù)較低。為了提高AC-DC電路輸入端的功率因數(shù),采用了功率因數(shù)校正。 本文采用TMS320F2812實現(xiàn)開關(guān)電源的功率因數(shù)校正,分析了DSP實現(xiàn)功率因數(shù)校正的控制方法和具體實現(xiàn),對于軟件中參數(shù)的標(biāo)么值實現(xiàn)進(jìn)行了理論推導(dǎo),為了使輸出功率在輸入電壓變化的一定范圍內(nèi)保持不變,采用了前饋電壓,對于數(shù)字PI調(diào)節(jié)環(huán)采用了抑制積分飽和的方法,以防止系統(tǒng)失控。 論文中通過對AC-DC整流電路和加入Boost功率因數(shù)校正后的電路進(jìn)行了Matlab的仿真,通過輸入電壓和輸入電流波形的比較,可以很容易地看到功率因數(shù)的提高。 在具體的電路實現(xiàn)中,采用霍爾元件檢測輸入電感電流、輸入電壓和輸出電壓,經(jīng)過DSP的A/D采樣后,在DSP內(nèi)部經(jīng)過程序計算,輸出PWM波形驅(qū)動MOSFET的開通與關(guān)斷,使輸入電感電流波形與輸入電壓波形一致。 本文實現(xiàn)了系統(tǒng)仿真,給出了仿真波形,分析了硬件設(shè)計電路并完成了電路的局部仿真,軟件編程方面給出了主程序和各個子程序的軟件流程圖,提出了以后研究的方向。
上傳時間: 2013-06-17
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中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究
上傳時間: 2013-05-19
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在紡織紗線的張力測試中,為了對小張力進(jìn)行有效的測試,利用電阻應(yīng)變傳感器作為信號轉(zhuǎn)換器件,通 過對其輸出信號進(jìn)行分析,設(shè)計出相應(yīng)的小信號放大濾波電路。設(shè)計應(yīng)用了高精度斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器芯片 TLC2652 作為小信號放大電路的核心器件,實驗證明其放大效果理想,并給出了相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。
上傳時間: 2013-04-24
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0 引言 開關(guān)電源具有效率高、重量輕、體積小,穩(wěn)壓范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)中期問世以來,發(fā)展極其迅猛,在計算機(jī)、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用,大有取代線性穩(wěn)壓電源之勢。提高電路的集成化是開關(guān)電源的追求之一,對中小功率開關(guān)電源來說是實現(xiàn)單片集成化。開關(guān)集成穩(wěn)壓器是指將控制電路、功率開關(guān)管和保護(hù)電路等集成在一個芯片內(nèi),而由開關(guān)集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開關(guān)電源就稱之為單片開關(guān)電源。
標(biāo)簽: 大功率 單片開關(guān) 電源設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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本書是《最新電子電路大全》叢書的第4卷。內(nèi)容包括功率輸出與電源.供給的基本知識、功率輸出電路、整流與穩(wěn)壓電路、開關(guān)型穩(wěn)壓電源、電壓基準(zhǔn)與恒流源電路、電池充電電路、直流一直流電壓變換電路、直流一交流逆變電源電路、交流穩(wěn)壓電路等。除第一章作為全書的基礎(chǔ)知識外,其余各章都自成體系,以方便讀者作為工具書隨機(jī)查閱。利用這本工具書,讀者只需按圖索驥便可完成設(shè)計、開發(fā)過程中許多耗工費(fèi)時的工作。 本書可作為從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、維修人員的工具書,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的師生進(jìn)行課程設(shè)計和電子制作的參考書。
上傳時間: 2013-04-24
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功率變壓器是開關(guān)電源中非常重要的部件,它和普通電源變壓器一樣也是通過磁耦合來傳輸能量的。不過在這種功率變壓器中實現(xiàn)磁耦合的磁路不是普通變壓器中的硅鋼片,而是在高頻情況下工作的磁導(dǎo)率較高的鐵氧體磁心或鈹
標(biāo)簽: 開關(guān)電源 功率變壓器 設(shè)計方法
上傳時間: 2013-04-24
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