太陽能資源具有可持續(xù)發(fā)展和綠色能源兩大優(yōu)勢,太陽能發(fā)電作為一種太陽能資源的利用方式正逐漸受到各國重視,其中,光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)最具理論意義和實(shí)用價(jià)值。并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其硬件研制和控制算法研究是光伏并網(wǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。本論文在充分研究近年來光伏發(fā)電領(lǐng)域重要研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)5kW的三相光伏并網(wǎng)逆變器,并在硬件設(shè)計(jì)、控制算法研究和仿真方面進(jìn)行了深入探討。 該三相光伏并網(wǎng)逆變器由前級的DC-DC直流變換電路和后級的DC-AC三相并網(wǎng)逆變電路組成。其中,DC-DC電路采用多支路并聯(lián)結(jié)構(gòu),各支路均采用獨(dú)立的最大功率點(diǎn)跟蹤控制,解決了各支路間功率不匹配問題,可應(yīng)用于光伏與建筑一體化系統(tǒng)中;DC-AC電路采用三相PWM整流器電路結(jié)構(gòu)和空間電壓矢量控制方法,提高了直流電壓利用率,減小了注入電網(wǎng)的諧波。本文在分析三相光伏并網(wǎng)逆變器電路工作原理和控制算法的基礎(chǔ)上,采用計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了控制算法的可行性,并討論了在不同電壓范圍內(nèi),三相光伏并網(wǎng)逆變器的工作特點(diǎn)及相應(yīng)控制算法。 本文從檢測與保護(hù)電路設(shè)計(jì),電源電路設(shè)計(jì),主電路參數(shù)選擇等方面討論了該逆變器的硬件設(shè)計(jì)方法,并進(jìn)行仿真、調(diào)試,驗(yàn)證了模擬電路設(shè)計(jì)的正確性,為類似結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)逆變器提供了硬件設(shè)計(jì)參考。
標(biāo)簽: 5kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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現(xiàn)如今,逆變器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)作為一種最常見的調(diào)制方式在交流傳動系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。采用PWM調(diào)制技術(shù)的最終目的在于追求逆變器輸出電壓、電流波形更接近正弦從而進(jìn)一步控制負(fù)載電機(jī)的磁通正弦化。為了達(dá)到這些目的,很多種基于PWM原理的調(diào)制方法被相繼提出并應(yīng)用。 在鐵道牽引調(diào)速系統(tǒng)中,逆變裝置具有調(diào)速范圍寬,輸出頻率變化快等特點(diǎn),而逆變器本身器件的開關(guān)頻率又不是很高。這種情況下,分段同步調(diào)制模式的使用有效地改善了變頻器的輸出,達(dá)到了減少諧波的目的。本文圍繞分段同步調(diào)制在交流牽引傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,主要目的在于解決該調(diào)制模式應(yīng)用中存在的切換點(diǎn)選擇、切換震蕩沖擊等問題。文章詳細(xì)討論了分段調(diào)制模式下載波比和載波比切換點(diǎn)選取的原則,重點(diǎn)分析了分段同步調(diào)制模式下載波比切換點(diǎn)沖擊電壓的產(chǎn)生原因和危害,提出了改善電壓電流沖擊的方法,并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺上驗(yàn)證了理論分析的正確性。此外,本文還對列車高速時(shí)載波比極低的極限情況下分段同步調(diào)制對變頻器輸出交流電壓和直流回流電流諧波的改善情況進(jìn)行了理論推導(dǎo)和仿真分析。 論文搭建了用于調(diào)制實(shí)驗(yàn)的3.7kW小功率電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺,在開環(huán)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)中進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換實(shí)驗(yàn);在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了分段同步調(diào)制模式下的電機(jī)牽引模型,進(jìn)行了分段同步調(diào)制載波比切換仿真;實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,文章所提出的方法很好地完成了分段同步算法且有效抑制了可能發(fā)生的沖擊,所得結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜以及維修方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活等領(lǐng)域。隨著各行各業(yè)中生產(chǎn)機(jī)械的不斷更新和發(fā)展,其中對電動機(jī)的起動性能要求越來越高。傳統(tǒng)的電機(jī)起動方式其局限性,不能有效減少起動時(shí)對電網(wǎng)的大電流沖擊,已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)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(shù)字式電機(jī)軟起動器。相比于傳統(tǒng)的起動器,它能顯著的改善電機(jī)的起動性能。 由于軟起動器所具有的優(yōu)點(diǎn)及其它控制設(shè)備無法比擬的性價(jià)比,使得軟起動器的應(yīng)用前景十分廣闊。加上現(xiàn)在國內(nèi)電力供應(yīng)緊張,軟起動器在節(jié)能方面有突出的表現(xiàn)。因此軟起動器擁有十分廣闊的市場。但是在國內(nèi)軟起動器市場,以國外產(chǎn)品居多。國外產(chǎn)品質(zhì)量高,但是價(jià)格昂貴,性價(jià)比不高,在國內(nèi)徹底普及有困難。針對該現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)出一種以DSP-TMS320LF2407為核心低價(jià)格,高性能的異步電動機(jī)軟起動器。 本軟起動器采用品閘管調(diào)壓方式,采用模塊化設(shè)計(jì)思想,通過改變晶閘管的觸發(fā)角來實(shí)現(xiàn)對定子兩端的電壓的調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)了異步電動機(jī)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(tǒng)的仿真模型,對軟起動的控制方式進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明該軟起動器系統(tǒng)可以有效地減小異步電動機(jī)起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊。本文同時(shí)也闡述了晶閘管調(diào)壓電路及軟起動器主電路的工作原理、軟起動器的硬件結(jié)構(gòu)和功能以及軟件設(shè)計(jì)。該軟起動器操作方便簡單,智能化程度高,能夠及時(shí)跟隨電機(jī)負(fù)載的變化,使電機(jī)順利起動。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)調(diào)試,基本上達(dá)到了改善鼠籠式異步電動機(jī)起動性能的要求,在保障降低異步電動機(jī)起動電流的前提下,使電機(jī)能夠平穩(wěn)可靠起動。
標(biāo)簽: DSP 三相異步電動機(jī) 軟起動器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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MSP430定時(shí)器的使用,有詳細(xì)的例子程序和講解,是新手學(xué)習(xí)的好資料哦
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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在低功率應(yīng)用領(lǐng)域中,為了降低成本,單級功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。單級PFC技術(shù)是把PFC變換器和DC/DC變換器結(jié)合在一起,共用一個(gè)開關(guān)管和一套控制電路,同時(shí)提高功率因數(shù)和對輸出電壓進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。本文針對單級PFC技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。首先研究了基本Boost型單級PFC變換器,詳細(xì)分析了其工作原理和特性,指出在現(xiàn)有的單級PFC變換器中,必須解決兩個(gè)問題,即如何提高變換器的效率和控制中間儲能電容電壓在450V以下。同時(shí)分析了Boost型單級PFC變換器的三端和兩端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并討論了兩者之間的聯(lián)系。接著引用了直接功率傳遞原理(DPT),研究了一種新型的可實(shí)現(xiàn)直接功率傳遞的單級PFC變換器。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和特性。該變換器在引入直接功率傳遞原理的基礎(chǔ)上,相對于一般單級PFC變換器來說,具有更高的效率和良好的功率因數(shù)校正效果。同時(shí)可以將單級PFC變換器中間儲能電容電壓的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析驗(yàn)證了理論的正確性,證明了這種新型的單級PFC變換器比一般的單級PFC變換器性能更優(yōu)越。
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用日益廣泛。尤其是軟開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),使雙向DC/DC變換器不斷朝著高效化、小型化、高頻化和高性能化的方向發(fā)展,軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以降低雙向DC/DC變換器的開關(guān)損耗,提高變換器的工作效率,為變換器的高頻化提供可能性,從而減小變換器的體積,提高變換器的動態(tài)性能。雙向DC/DC變換器在直流不停電電源系統(tǒng)、航空電源系統(tǒng)、電動汽車等車載電源系統(tǒng)、直流功率放大器以及蓄電池儲能等場合都得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文首先在研究硬開關(guān)的缺陷上,提出軟開關(guān)技術(shù);然后在研究雙向DC/DC變換器的基本工作原理的基礎(chǔ)上,對雙向DC/DC變換器的應(yīng)用及軟開關(guān)雙向DC/DC變換器的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡述;把軟開關(guān)技術(shù)和雙向DC/DC變換器技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,提出一種新型的雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該雙向DC/DC變換器的降壓變換電路采用移相控制ZVSPWMDC/DC變換器;升壓變換電路采用Boost升壓和推挽式升壓兩種變換器相結(jié)合的兩級升壓的新型變換器。 在分別對移相控制ZVSPWMDC/DC變換器和Boost推挽式DC/DC變換器的工作原理進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,使用PSpice9.2計(jì)算機(jī)仿真軟件對變換器的主電路進(jìn)行仿真和分析,驗(yàn)證該新型雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性和可行性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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應(yīng)用于煤礦、石化等易燃易爆環(huán)境的電子設(shè)備必須滿足防爆的要求,本質(zhì)安全型是最佳的防爆形式。本質(zhì)安全型開關(guān)電源具有重量輕、體積小、制造工藝簡單、成本低、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),因而具有廣闊的發(fā)展前景。單端反激變換器是開關(guān)變換器的一種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛,因此對單端反激變換器進(jìn)行本質(zhì)安全特性分析是本質(zhì)安全開關(guān)電源設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。本質(zhì)安全型開關(guān)變換器的設(shè)計(jì),主要是對變換器中的儲能元件進(jìn)行設(shè)計(jì),即變換器中的電感和輸出濾波電容進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文對變換器的靜態(tài)特性進(jìn)行了深入分析,指出反激變換器存在三種工作模式:CISM-CCM、IISM-CCM和DCM:得出了變換器工作在整個(gè)動態(tài)范圍內(nèi)的最大輸出紋波電壓、最大電感電流和最大輸出短路釋放能量。對單端反激變換器的本質(zhì)安全特性進(jìn)行了分析,得出輸出本質(zhì)安全型單端反激變換器的非爆炸判斷方法,并通過安全火花試驗(yàn)裝置對變換器進(jìn)行爆炸性試驗(yàn),驗(yàn)證了輸出本安判據(jù)的正確性。得出輸出本質(zhì)安全型單端反激變換器的設(shè)計(jì)方法,以同時(shí)滿足輸出紋波電壓和輸出本安要求作為約束條件,得到了本質(zhì)安全型單端反激變換器電感、電容參數(shù)的設(shè)計(jì)范圍。給出了具體實(shí)例,并進(jìn)行仿真和試驗(yàn)研究,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和設(shè)計(jì)方法的可行性。
上傳時(shí)間: 2013-06-25
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多電平逆變器在大容量、高壓場合得到了廣泛的應(yīng)用。在多電平逆變器的多種控制策略中,空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法具有調(diào)制比大、能夠優(yōu)化輸出電壓波形、易于數(shù)字實(shí)現(xiàn)、母線電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn),成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文首先對電力電子技術(shù)的發(fā)展前景和多電平逆變器控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了綜述。在分析兩電平逆變器工作原理的基礎(chǔ)上對三電平逆變器進(jìn)行了研究,綜合比較了三電平逆變電路三種典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn);介紹了二極管箝位型三電平逆變器,分析了二極管箝位型三電平逆變器相對于傳統(tǒng)兩電平逆變器的優(yōu)點(diǎn),體現(xiàn)了課題研究的重要意義。其次,本文以中點(diǎn)箝位式三電平逆變器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),著重分析了三電平空間電壓矢量調(diào)制基本原理,提出了一種將最近的三個(gè)矢量合成參考矢量的空間矢量脈寬調(diào)制算法,給出大扇區(qū)和小三角形區(qū)域判斷規(guī)則以及合成參考電壓矢量的相應(yīng)輸出作用順序,并優(yōu)化了開關(guān)矢量的作用順序,利于實(shí)現(xiàn)對中點(diǎn)電壓的控制,使算法易于實(shí)現(xiàn)。再次,論文分析了三電平逆變器直流側(cè)電容電壓不平衡產(chǎn)生的原因,分析了大、中、小矢量對中點(diǎn)電位的影響,提出了能夠影響中點(diǎn)電位波動的關(guān)鍵矢量,并通過分配成對小矢量的作用時(shí)間實(shí)現(xiàn)了對中點(diǎn)電位的控制。最后,采用MATLAB軟件對所推導(dǎo)的三電平逆變器SVPWM調(diào)制算法進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果證明了算法的可行性。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展,通信和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的DC/DC電源變換技術(shù)在電源行業(yè)占有很重要的市場。為了能滿足電源系統(tǒng)良好的性能和可靠性,分布電源系統(tǒng)(DPS)被廣泛應(yīng)用于電信、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。DPS具有模塊化,可靠性和維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)。 本文討論了軟開關(guān)技術(shù)的種類和發(fā)展趨勢,介紹了三種傳統(tǒng)的軟開關(guān)諧振變換器,通過理論分析和仿真,總結(jié)了三種傳統(tǒng)諧振變換器的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種新型的LLC串聯(lián)諧振變換器。此變換器可實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管在零電壓條件下開通、輸出端的整流管零電流條件下關(guān)斷,因而可實(shí)現(xiàn)極高的轉(zhuǎn)換效率。由于電路充分地利用了變壓器的勵(lì)磁電感和開關(guān)管的寄生參數(shù),可使變換器在寬輸入電壓范圍和全負(fù)載下實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。此外,利用變壓器漏感和功率MOS管的寄生電容進(jìn)行諧振,可有效地降低輸出整流管的電壓應(yīng)力,提高抗EMI的性能。因此,在相同的設(shè)計(jì)規(guī)格下,LLC諧振變換器可以選取電壓和電流等較低的功率開關(guān)管和整流二極管,進(jìn)而減小開發(fā)成本。 結(jié)合PSPICE仿真和實(shí)驗(yàn)調(diào)試,論文詳細(xì)介紹了LLC串聯(lián)諧振變換器工作原理,詳細(xì)討論了諧振參數(shù)、輸入電壓和負(fù)載對變換器性能的影響;根據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)步驟和特性分析,設(shè)計(jì)了LLC串聯(lián)諧振變換器各組成電路;最后設(shè)計(jì)了24V/8A-200KHz的DC/DC電源模塊,通過實(shí)驗(yàn),其結(jié)果驗(yàn)證了該拓?fù)湓谌?fù)載下均能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),效率高等良好特性。
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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近些年來,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力電子系統(tǒng)集成受到越來越多的關(guān)注,其中標(biāo)準(zhǔn)化模塊的串并聯(lián)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)之一。輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)型(Input-Parallel and Output-Series,IPOS)組合變換器適用于大功率高輸出電壓的場合。 要保證IPOS組合變換器正常工作,必須保證其各模塊的輸出電壓均衡。本文首先揭示了IPOS組合變換器中每個(gè)模塊輸入電流均分和輸出電壓均分之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上提出一種輸出均壓控制方案,該方案對系統(tǒng)輸出電壓調(diào)節(jié)沒有影響。選擇移相控制全橋(Full-Bridge,F(xiàn)B)變換器作為基本模塊,對n個(gè)全橋模塊組成的IPOS組合變換器建立小信號數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出采用輸出均壓控制方案的IPOS-FB系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,該模型證明各模塊輸出均壓閉環(huán)不影響系統(tǒng)輸出電壓閉環(huán)的調(diào)節(jié),給出了模塊輸出均壓閉環(huán)和系統(tǒng)輸出電壓閉環(huán)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)。對于IPOS組合變換器,采用交錯(cuò)控制,由于電流紋波抵消效應(yīng),輸入濾波電容容量可大大減小;由于電壓紋波抵消作用,在相同的系統(tǒng)輸出電壓紋波下,各模塊的輸出濾波電容可大大減小,由此可以提高變換器的功率密度。 根據(jù)所提出的輸出均壓控制策略,在實(shí)驗(yàn)室研制了一臺由兩個(gè)1kW全橋模塊組成的IPOS-FB原理樣機(jī),每個(gè)模塊輸入電壓為270V,輸出電壓為180V。并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果均表明本控制方案是正確有效的。
標(biāo)簽: 輸入 并聯(lián) 串聯(lián)
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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