光伏發(fā)電是集開發(fā)可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境于一體的重大課題,有巨大的經(jīng)濟、社會效益和學(xué)術(shù)研究價值。 本文首先介紹了3kW光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)。3kW光伏并網(wǎng)逆變器采用兩級式結(jié)構(gòu),主電路由前級Boost變換器和后級的單相逆變橋組成。控制部分以DSP(DSP56F803)為核心,實現(xiàn)了光伏陣列最大功率點的跟蹤控制,以及產(chǎn)生與電網(wǎng)壓同頻同相的正弦電流,實現(xiàn)并網(wǎng)的功能。本文重點對逆變器系統(tǒng)的最大功率點跟蹤(MPPT)控制進行研究。 針對基于外特性建立的光伏陣列模型雖然簡單、參數(shù)易解,但精度低的問題,本文建立了基于物理特性的光伏陣列模型,并考慮光照強度、環(huán)境溫度對光伏陣列的影響,模型參數(shù)與實際參數(shù)嚴格對應(yīng)。將幾種最大功率點跟蹤算法應(yīng)用于所建立的光伏陣列模型使用MATLAB進行仿真,分析仿真結(jié)果,比較各種算法的優(yōu)缺點,總結(jié)出每種算法所適用的環(huán)境,并給出了最大功率點跟蹤控制在并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的實現(xiàn)策略。 設(shè)計了適用于額定功率為100W的光伏陣列最大功率點跟蹤的Boost電路,分別給出了利用PIC單片機16F873實現(xiàn)擾動觀察法和增量電導(dǎo)法的程序流程圖,實現(xiàn)了這兩種算法控制下光伏陣列的最大功率點跟蹤,并分析了兩種算法的跟蹤性能。
標簽: 3kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時間: 2013-04-24
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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)最具理論意義和實用價值。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)計了一個5kW的三相光伏并網(wǎng)逆變器,并在硬件設(shè)計、控制算法研究和仿真方面進行了深入探討。 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),各支路均采用獨立的最大功率點跟蹤控制,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,采用計算機仿真驗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)逆變器的工作特點及相應(yīng)控制算法。 本文從檢測與保護電路設(shè)計,電源電路設(shè)計,主電路參數(shù)選擇等方面討論了該逆變器的硬件設(shè)計方法,并進行仿真、調(diào)試,驗證了模擬電路設(shè)計的正確性,為類似結(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)逆變器提供了硬件設(shè)計參考。
標簽: 5kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時間: 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一步控制負載電機的磁通正弦化。為了達到這些目的,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,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)用中存在的切換點選擇、切換震蕩沖擊等問題。文章詳細討論了分段調(diào)制模式下載波比和載波比切換點選取的原則,重點分析了分段同步調(diào)制模式下載波比切換點沖擊電壓的產(chǎn)生原因和危害,提出了改善電壓電流沖擊的方法,并在搭建的實驗平臺上驗證了理論分析的正確性。此外,本文還對列車高速時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行了理論推導(dǎo)和仿真分析。 論文搭建了用于調(diào)制實驗的3.7kW小功率電機實驗平臺,在開環(huán)的VVVF調(diào)速系統(tǒng)中進行了分段同步調(diào)制載波比切換實驗;在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了分段同步調(diào)制模式下的電機牽引模型,進行了分段同步調(diào)制載波比切換仿真;實驗和仿真結(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)果驗證了理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-08-04
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三相異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜以及維修方便等優(yōu)點,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)機械的不斷更新和發(fā)展,其中對電動機的起動性能要求越來越高。傳統(tǒng)的電機起動方式其局限性,不能有效減少起動時對電網(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)字式電機軟起動器。相比于傳統(tǒng)的起動器,它能顯著的改善電機的起動性能。 由于軟起動器所具有的優(yōu)點及其它控制設(shè)備無法比擬的性價比,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,但是價格昂貴,性價比不高,在國內(nèi)徹底普及有困難。針對該現(xiàn)狀,本文設(shè)計出一種以DSP-TMS320LF2407為核心低價格,高性能的異步電動機軟起動器。 本軟起動器采用品閘管調(diào)壓方式,采用模塊化設(shè)計思想,通過改變晶閘管的觸發(fā)角來實現(xiàn)對定子兩端的電壓的調(diào)節(jié)。從而實現(xiàn)了異步電動機電壓斜坡起動、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起動時對電網(wǎng)的沖擊。本文同時也闡述了晶閘管調(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。該軟起動器操作方便簡單,智能化程度高,能夠及時跟隨電機負載的變化,使電機順利起動。經(jīng)過實驗調(diào)試,基本上達到了改善鼠籠式異步電動機起動性能的要求,在保障降低異步電動機起動電流的前提下,使電機能夠平穩(wěn)可靠起動。
上傳時間: 2013-04-24
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無刷直流電機具有體積小、重量輕、效率高和轉(zhuǎn)動慣量小等優(yōu)點,另外它還具有和直流電機一樣的調(diào)速特性,而沒有直流電機復(fù)雜的機械換相設(shè)備,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機床、機器人等工業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對無刷直流電機控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強、控制精度高的無刷直流電機控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 直接轉(zhuǎn)矩控制是一種高性能的電機控制方法,它已經(jīng)成熟的應(yīng)用在感應(yīng)電機和永磁同步電機上,實現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)響應(yīng)特性。本文通過大量的文獻資料閱讀,對無刷直流電機及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細分析了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型,并提出了一套相應(yīng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進行了仿真分析和實驗研究,獲得了有價值的研究成果。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)詳細分析了無刷直流電機的運行機理和數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上闡述無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制機理,包括基于逆變器二二導(dǎo)通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機具有非正弦波反電動勢這一特點而推導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩計算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制實驗系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進行了無刷直流電機直接轉(zhuǎn)矩控制的實驗。實驗結(jié)果達到了預(yù)期的要求,證實了直接轉(zhuǎn)矩控制在改善無刷直流電機動態(tài)調(diào)速性能上的優(yōu)勢。 本論文開展了繼異步電機和永磁同步電機之后對無刷直流電機實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計算機仿真和實驗得出了一些有意義的經(jīng)驗和結(jié)論,為課題的進一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。
標簽: 無刷直流電機 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時間: 2013-07-11
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MSP430定時器的使用,有詳細的例子程序和講解,是新手學(xué)習(xí)的好資料哦
上傳時間: 2013-07-08
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本課題為電流型高電壓隔離電源,它是基于交流電流母線的分布式系統(tǒng),能夠整定短路電流,適應(yīng)高電壓工作環(huán)境的隔離電源。本論文介紹了該課題的應(yīng)用場合,簡要介紹了分布式系統(tǒng)的種類及各自優(yōu)勢,以及已有的電流型副邊穩(wěn)壓電路相關(guān)的研究成果,并在此基礎(chǔ)上提出了本課題的研究目標。 本篇論文主要針對課題方案的三個方面進行論述,分別闡述如下: 一,母線電流產(chǎn)生系統(tǒng)與電流型副邊開關(guān)電路的匹配問題,包括各部分電路的功能介紹、電流型副邊開關(guān)電路的小信號等效電路的建模、高電壓隔離變壓器及磁元件的選擇; 二,模塊體積小型化有利于高壓部件的設(shè)計安裝和EMS防護。為了省去體積較大的輔助電源部分,本課題采用了副邊電路自供電的方式。在低壓自供電方式下,利用比較器、TLA31等器件產(chǎn)生多路同步三角波以及開關(guān)驅(qū)動PWM脈沖。對自供電方式下的三角波振蕩器進行比較,并對三角波振蕩器電路模塊進行了建模以及系統(tǒng)反饋補償; 三,在本方案中實現(xiàn)了電流源拓撲的同步整流技術(shù),利用PMOS管替代續(xù)流二極管,減小了電路的損耗、散熱器的使用以及模塊的體積。 本篇論文對本課題設(shè)計的核心部分進行了比較詳細的介紹和分析,具體的參數(shù)計算方法也一一列出。最終,論文以研究目標為方向,通過一系列的改進措施,基本實現(xiàn)了課題要求。
標簽: 電流型 高電壓 隔離開關(guān)
上傳時間: 2013-06-24
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本書主要闡述設(shè)計射頻與微波功率放大器所需的理論、方法、設(shè)計技巧,以及將分析計算與計算機輔助設(shè)計相結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計方法。這些方法提高了設(shè)計效率,縮短了設(shè)計周期。本書內(nèi)容覆蓋非線性電路設(shè)計方法、非線性主動設(shè)備建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗變換器、定向耦合器、高效率的功率放大器設(shè)計、寬帶功率放大器及通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計。 本書適合從事射頻與微波動功率放大器設(shè)計的工程師、研究人員及高校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。 作者簡介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO電子部門首席理論設(shè)計工程師,他曾經(jīng)任教于澳大利亞Linz大學(xué)、新加坡微電子學(xué)院、莫斯科通信和信息技術(shù)大學(xué)。他目前正在講授研究班課程,在該班上,本書作為國際微波年會論文集。 目錄 第1章 雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 1.1 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 1.2 散射參數(shù) 1.3 雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)間轉(zhuǎn)換 1.4 雙口網(wǎng)絡(luò)的互相連接 1.5 實際的雙口電路 1.5.1 單元件網(wǎng)絡(luò) 1.5.2 π形和T形網(wǎng)絡(luò) 1.6 具有公共端口的三口網(wǎng)絡(luò) 1.7 傳輸線 參考文獻 第2章 非線性電路設(shè)計方法 2.1 頻域分析 2.1.1 三角恒等式法 2.1.2 分段線性近似法 2.1.3 貝塞爾函數(shù)法 2.2 時域分析 2.3 NewtOn.Raphscm算法 2.4 準線性法 2.5 諧波平衡法 參考文獻 第3章 非線性有源器件模型 3.1 功率MOSFET管 3.1.1 小信號等效電路 3.1.2 等效電路元件的確定 3.1.3 非線性I—V模型 3.1.4 非線性C.V模型 3.1.5 電荷守恒 3.1.6 柵一源電阻 3.1.7 溫度依賴性 3.2 GaAs MESFET和HEMT管 3.2.1 小信號等效電路 3.2.2 等效電路元件的確定 3.2.3 CIJrtice平方非線性模型 3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非線性模型 3.2.5 Materka—Kacprzak非線性模型 3.2.6 Raytheon(Statz等)非線性模型 3.2.7 rrriQuint非線性模型 3.2.8 Chalmers(Angek)v)非線性模型 3.2.9 IAF(Bemth)非線性模型 3.2.10 模型選擇 3.3 BJT和HBT汀管 3.3.1 小信號等效電路 3.3.2 等效電路中元件的確定 3.3.3 本征z形電路與T形電路拓撲之間的等效互換 3.3.4 非線性雙極器件模型 參考文獻 第4章 阻抗匹配 4.1 主要原理 4.2 Smith圓圖 4.3 集中參數(shù)的匹配 4.3.1 雙極UHF功率放大器 4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器 4.4 使用傳輸線匹配 4.4.1 窄帶功率放大器設(shè)計 4.4.2 寬帶高功率放大器設(shè)計 4.5 傳輸線類型 4.5.1 同軸線 4.5.2 帶狀線 4.5.3 微帶線 4.5.4 槽線 4.5.5 共面波導(dǎo) 參考文獻 第5章 功率合成器、阻抗變換器和定向耦合器 5.1 基本特性 5.2 三口網(wǎng)絡(luò) 5.3 四口網(wǎng)絡(luò) 5.4 同軸電纜變換器和合成器 5.5 wilkinson功率分配器 5.6 微波混合橋 5.7 耦合線定向耦合器 參考文獻 第6章 功率放大器設(shè)計基礎(chǔ) 6.1 主要特性 6.2 增益和穩(wěn)定性 6.3 穩(wěn)定電路技術(shù) 6.3.1 BJT潛在不穩(wěn)定的頻域 6.3.2 MOSFET潛在不穩(wěn)定的頻域 6.3.3 一些穩(wěn)定電路的例子 6.4 線性度 6.5 基本的工作類別:A、AB、B和C類 6.6 直流偏置 6.7 推挽放大器 6.8 RF和微波功率放大器的實際外形 參考文獻 第7章 高效率功率放大器設(shè)計 7.1 B類過激勵 7.2 F類電路設(shè)計 7.3 逆F類 7.4 具有并聯(lián)電容的E類 7.5 具有并聯(lián)電路的E類 7.6 具有傳輸線的E類 7.7 寬帶E類電路設(shè)計 7.8 實際的高效率RF和微波功率放大器 參考文獻 第8章 寬帶功率放大器 8.1 Bode—Fan0準則 8.2 具有集中元件的匹配網(wǎng)絡(luò) 8.3 使用混合集中和分布元件的匹配網(wǎng)絡(luò) 8.4 具有傳輸線的匹配網(wǎng)絡(luò) 8.5 有耗匹配網(wǎng)絡(luò) 8.6 實際設(shè)計一瞥 參考文獻 第9章 通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計 9.1 Kahn包絡(luò)分離和恢復(fù)技術(shù) 9.2 包絡(luò)跟蹤 9.3 異相功率放大器 9.4 Doherty功率放大器方案 9.5 開關(guān)模式和雙途徑功率放大器 9.6 前饋線性化技術(shù) 9.7 預(yù)失真線性化技術(shù) 9.8 手持機應(yīng)用的單片cMOS和HBT功率放大器 參考文獻
標簽: 射頻 微波功率 放大器設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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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,共用一個開關(guān)管和一套控制電路,同時提高功率因數(shù)和對輸出電壓進行快速調(diào)節(jié)。本文針對單級PFC技術(shù)進行了較詳細的分析。首先研究了基本Boost型單級PFC變換器,詳細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。同時分析了Boost型單級PFC變換器的三端和兩端拓撲結(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現(xiàn)直接功率傳遞的單級PFC變換器。詳細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變換器的幾種拓撲結(jié)構(gòu)進一步闡述;把軟開關(guān)技術(shù)和雙向DC/DC變換器技術(shù)有機地結(jié)合在一起,提出一種新型的雙向DC/DC變換器的拓撲結(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行分析研究的基礎(chǔ)上,使用PSpice9.2計算機仿真軟件對變換器的主電路進行仿真和分析,驗證該新型雙向DC/DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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