逆變器在自動控制系統、電機交流調速、電力變換以及電力系統控制中都起著重要的作用;各系統對逆變器的性能需求也越來越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求,實現可變頻、調壓、調相、低諧波、高穩定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過對每個脈沖寬度進行控制,以達到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的;多重逆變器則是把幾個矩形波逆變器的輸出組合起來起來形成階梯波,從而消除諧波;PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術的特點,非常適合于應用在對諧波、電壓輸出及穩定性要求比較高的場合。電力半導體技術和集成電路技術的快速發展,使得多重逆變器的控制、實現成為可能。 本文首先分析風力發電系統對逆變器的要求,從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發,提出同步式PWM控制電壓型串聯多重逆變器系統解決方案。本方案也可以應用在逆變電源、交流電機調速及電力變換領域中。 文中建立了一個多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調的多重逆變器的PWM控制,且能完成逆變器故障運行下的保護與告警。并在MATLAB/SIMULINK環境下對算法模型進行仿真與分析。 在比較了現有PWM發生解決方案的基礎上,本文提出了一個基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統實現方案。并給出一個主要由FPGA、ADC/DAC、驅動與保護電路、逆變器主回路及其他外圍電路構成的多重逆變器系統解決方案。實驗結果表明,此方案系統結構簡單、可行,很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時間: 2013-06-28
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現場可編程門陣列器件(FPGA)是一種新型集成電路,可以將眾多的控制功能模塊集成為一體,具有集成度高、實用性強、高性價比、便于開發等優點,因而具有廣泛的應用前景。單相全橋逆變器是逆變器的一種基本拓撲結構,對它的研究可以為三相逆變器研究提供參考,因此對單相全橋逆變器的分析有著重要的意義。 本文研制了一種基于FPGA的SPWM數字控制器,并將其應用于單相逆變器進行了試驗研究。主要研究內容包括:SPWM數字控制系統軟件設計以及逆變器硬件電路設計,并對試驗中發現的問題進行了深入分析,提出了相應的解決方案和減小波形失真的措施。在硬件設計方面,首先對雙極性/單極性正弦脈寬調制技術進行分析,選用適合高頻設計的雙極性調制。其次,詳細分析死區效應,采用通過判斷輸出電壓電流之間的相位角預測橋臂電流極性方向,超前補償波形失真的方案。最后,采用電壓反饋實時檢測技術,對PWM進行動態調整。在控制系統軟件設計方面,采用FPGA自上而下的設計方法,對其控制系統進行了功能劃分,完成了DDS標準正弦波發生器、三角波發生器、SPWM產生器以及加入死區補償的PWM發生器、電流極性判斷(零點判斷模塊和延時模塊)和反饋等模塊的設計。針對仿真和實驗中的毛刺現象,分析其產生機理,給出常用的解決措施,改進了系統性能。
上傳時間: 2013-07-06
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交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發展,而實現分布式電源的核心就是模塊的并聯技術。多臺逆變器并聯可以實現大容量供電和冗余供電,可大大提高系統的靈活性,使電源系統的體積重量大為降低,同時其主開關器件的電流應力也可大大減少,從根本上提高了可靠性、降低成本和提高功率密度。本文主要研究逆變器并聯技術。 本文首先對電壓、電流雙閉環逆變器控制系統進行了研究。通過對傳遞函數的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環控制的逆變器并聯系統模型。在分析逆變器模型的基礎上設計了各控制器參數,并通過MATLAB仿真進行了驗證。根據上述模型,分析了逆變器并聯的環流特性,以及基于有功和無功功率的并聯控制方案。 隨著電子技術的不斷發展,FPGA技術正在越來越多地用于工程實踐中。本文在研究SPWM控制技術的基礎上,應用FPGA芯片EP1C12Q240C8實現了SPWM數字控制器,用于多模塊逆變器并聯控制系統。文中給出了仿真結果和芯片的測試結果。 基于FPGA的三相逆變器并聯數字控制器的研究具有現實意義,設計具有創新性。仿真和芯片的初步測試結果表明:本文設計的基于FPGA的逆變器并聯數字控制器能夠滿足逆變器并聯系統的要求。
上傳時間: 2013-08-05
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介紹了2H橋級聯電路結構,研究和分析了用于多電平逆變器的三種不同的多載波PWM調制策略,并分析了逆變器側輸出電壓頻譜。在上述調制策略基礎上結合多參考波調制方法,采用新型的多參考波和多載波的PWM技術,在Matlab/Simulink環境下構建了PWM調制模型。仿真結果與典型的多載波PWM策略結果的比較顯示,新型的多載波控制方法能夠小幅減小總諧波的失真率(THD),改善了輸出電壓頻譜。
上傳時間: 2014-12-24
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采用一種具有雙參數控制的結構實現并網運行和負序電流的消除,直流側的電壓控制環作為并網的基礎控制,同時提取電網電壓和逆變器輸出電壓的負序分量并加以控制,當兩者相等時就可以達到消除負序電流的目的,然后對負序電壓的獲取以及電流的跟蹤控制作了分析。最后利用Matlab/Simulink對系統進行仿真,驗證了系統的可行性。
上傳時間: 2013-10-16
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對三相雙降壓式并網逆變器這一新型拓撲的滑模控制進行了研究,使系統獲得良好的魯棒性。首先,對三相雙降壓式并網逆變器進行了等效分析。然后,根據等效分析電路重點對其滑模控制進行了設計,并在控制律中采用了平滑函數來取代符號函數以削弱抖振。仿真結果表明,采用滑模控制后的三相雙降壓式并網逆變器具有很好的動態和穩態性能,且輸出的并網電流諧波含量低,波形質量好。
上傳時間: 2013-10-13
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為了推進光伏發電技術應用到居民家居生活中,提出了一套適用于家用小功率電器工作的光伏逆變系統。系統采用意法半導體公司的STM32F103VC作為控制系統的核心,運用軟件方式產生SPWM波。逆變主拓撲回路采用兩級全橋變換器,中間環節配合高頻變壓器升壓。與傳統的逆變器設計思路不同,前級全橋變換器采用SPWM波控制實現逆變取代以往恒定脈寬PWM控制,后級變換器作為頻率50 Hz翻轉開關來重構正弦波。該系統可將太陽能電池板輸出的12 V電壓轉換為適用于家用電器工作的220 V/50 Hz交流電。
上傳時間: 2013-11-17
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在異步電機三相逆變中,當電機低速運行時,因輸出電壓較低,由死區時間和信號傳播延遲造成的電壓損失會使輸出電流發生明顯的畸變。為改善逆變器輸出電流波形,需要進行電壓補償。常用的電壓補償方法有電壓反饋補償、電流反饋補償、死區解耦補償、自適應死區補償等,最常用且容易實現的方法就是電流反饋補償。電流反饋補償需要知道電流采樣通道及開關器件延遲、開關器件壓降、死區時間等參數,為避免直接查閱芯片資料造成的參數誤差,本文提出了一種逆變器電壓補償參數離線辨識方法,并研究了該方法在電壓補償中的應用。
上傳時間: 2013-10-30
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EG8010是一款數字化的、功能很完善的自帶死區控制的純正弦波逆變發生器芯片,應用于DC-DC-AC兩級功率變換架構或DC-AC單級工頻變壓器升壓變換架構,外接12MHz晶體振蕩器,能實現高精度、失真和諧波都很小的純正弦波50Hz或60Hz逆變器專用芯片。該芯片采用CMOS工藝,內部集成SPWM正弦發生器、死區時間控制電路、幅度因子乘法器、軟啟動電路、保護電路、RS232串行通訊接口和12832串行液晶驅動模塊等功能。 應用領域 ? 單相純正弦波逆變器 ? 光伏發電逆變器 ? 風力發電逆變器 ? 不間斷電源UPS系統 ? 數碼發電機系統 ? 中頻電源 ? 單相電機調速控制器 ? 單相變頻器 ? 正弦波調光器 ? 正弦波調壓器 ? 正弦波發生器 ? 逆變焊機
上傳時間: 2014-07-04
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本文針對6KV中壓電網三相平衡負載的無功功率補償,結合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯多電平逆變器的特點,提出了一種能夠直接并入電網的新型主從式的逆變器結構:主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器,從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯的形式連接,最后構成一個五電平的混聯逆變器。從逆變器負責產生一個方波電壓,構成輸礎正弦電壓的基本成分:主逆變器產生輸出電壓的補償部分以及負責消除低次諧波。對于主逆變器直流側電容電壓的平衡問題,本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法,從而降低了PWM調制時控制方法的復雜性。因為集成門極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優點,主電路選用IGCT作為開關器件。本文詳細分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結構,同時給出了電路參數的確定方法,并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進行了理論分析。根據本文提出的主從型逆交器結構特點,建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統動態控制模型,并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結構在消除諧波方面的優越性。
上傳時間: 2013-10-31
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