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高功率因數(shù)

高壓三相PFC整流電路的研究

摘要：為了得到輸出穩(wěn)定、開關(guān)耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對三相VIENNA 型 PFC電路拓撲進行了研究，對VIENNA整流器的原理進行了調(diào)查，根據(jù)原有的控制理念，在其控制方面采用了區(qū)間控制結(jié)合滯環(huán)控制法來控制整個電路。在整個系統(tǒng)方案設(shè)計究畢后，搭建Malab模型對所設(shè)計的電路進行仿真，由仿真結(jié)果可以看到系統(tǒng)的輸出為穩(wěn)壓輸出，開關(guān)器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數(shù)為1，并且做了一些小樣機對系統(tǒng)所采用的控制進行了驗證。關(guān)鍵詞：三相拓撲電路；區(qū)間控制法；功奉因教校正；滯環(huán)拉制1引言傳統(tǒng)的三相整流雖然可以滿足系統(tǒng)大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數(shù)低等缺點。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡單、輸入功率因數(shù)高、無諧波污染等優(yōu)點，適合于三相大功率電路，便于工程應用中的實現(xiàn)。文獻中采用滯環(huán)控制方法1-1，用反饋信號與正弦采樣信號組合，再應用PWM技術(shù)實現(xiàn)PFC電路的穩(wěn)壓和電流的正弦化.電路電感電流連續(xù)CCM和臨界連續(xù)BCM模式下工作，簡化了電路，降低制造成本。針對所作系統(tǒng)進行仿真，驗證了系統(tǒng)的可行性和優(yōu)越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關(guān)三電平整流電路2，開關(guān)采用4個二極管和一個全控型MOSFET管組成。根據(jù)電路的對稱性可以知道電容中點電位與電網(wǎng)中點的電位近似相同。當A相開關(guān)管關(guān)斷時，E點F點電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關(guān)器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關(guān)管電壓應力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。

標簽： 三相PFC整流電路

上傳時間： 2022-06-16

上傳用戶：fliang
一款DSC控制的數(shù)字電源實現(xiàn)

【摘要】數(shù)字化技術(shù)隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展，同時也推動著開關(guān)電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數(shù)字電源應用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案，數(shù)字PID樸償技米，精確時序的同步整流技術(shù)，以及PWM控制信號的產(chǎn)生等，最后用一臺200w樣機驗證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號控制器；同步整流；PID控制；數(shù)字拉制1引言隨著半導體行業(yè)的快速發(fā)展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn)，基于DSC控制的數(shù)字電源越來越備受關(guān)注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點，逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點.數(shù)字電源（digital powerspply）是一種以數(shù)字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設(shè)功能與一體的數(shù)字信號控制器，不但可以簡化電路設(shè)計，還能快速有效實現(xiàn)各種復雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設(shè)計2.1數(shù)字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調(diào)制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續(xù)流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。

標簽： 數(shù)字電源

上傳時間： 2022-06-18

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車用永磁同步電機控制及igbt驅(qū)動技術(shù)研究

在當今能源短缺的情況下，電動車的發(fā)展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關(guān)鍵的部分之一，受到了國內(nèi)外學者的高度重視，近些年來發(fā)展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調(diào)速性能好等優(yōu)點，被用作電動汽車驅(qū)動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅(qū)動效果的好壞對電機驅(qū)動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅(qū)動技術(shù)的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數(shù)學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)，并在MATLAB/Simulink環(huán)境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅(qū)動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅(qū)動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅(qū)動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關(guān)斷所需的+15V和-5V電壓，由所設(shè)計的開關(guān)電源電路提供。同時對IGBT的通態(tài)損耗和開關(guān)損耗做了分析，并對引起損耗的參數(shù)做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設(shè)計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。

標簽： 永磁同步電機控制 igbt驅(qū)動

上傳時間： 2022-06-21

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燃料電池汽車用空氣壓縮機電機.rar

電動車輛是公認的清潔有效的城市交通工具.它集光、電、化學科學的最新技術(shù)于一體,是車輛、電子驅(qū)動系統(tǒng)、化學電源、計算機、新能源、新材料等勤務(wù)員技術(shù)中最新成果的集成產(chǎn)物.在各種車輛驅(qū)動系統(tǒng)中,就電動車輛在環(huán)保領(lǐng)域內(nèi)的競爭力而言,燃料電池系統(tǒng)及其技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿?在其關(guān)鍵技術(shù):燃料電池技術(shù)和動力電子驅(qū)動技術(shù)方向,目前開發(fā)的方向主要是高功率密度、輕量化、高可靠性和低成本的燃料電池系統(tǒng).燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵控制部件是空氣壓縮機,這是除燃料電池之外的最昂貴的部件.該文介紹的是為美國Ecostar電子驅(qū)動系統(tǒng)公司研制的、用于驅(qū)動新型燃料電池汽車的空氣壓縮機的永磁無刷直流電機.該電機的研究開發(fā)的主要目標是:高密度,低成本.

標簽： 燃料電池汽車空氣壓縮機

上傳時間： 2013-04-24

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高功率高頻變壓器設(shè)計.rar

本文主要介紹平面變壓器的設(shè)計方法，不同以往的理論書籍，本文對其繞線等工藝也有詳細的介紹，易讀，易懂。

標簽： 高功率變壓器設(shè)計高頻

上傳時間： 2013-07-09

上傳用戶：lanhuaying
交直流永磁同步發(fā)電機的設(shè)計與研究.rar

艦船、飛機、移動通訊、石油鉆井平臺等獨立系統(tǒng)中有許多交直流電力并存的場合，需要實現(xiàn)發(fā)供電系統(tǒng)的小型化、高功率密度、高可靠性以及高品質(zhì)。常規(guī)的電勵磁發(fā)電機因為帶有電刷使供電系統(tǒng)的運行安全存在隱患，并且勵磁機的使用增加了電機的體積和損耗。為使系統(tǒng)節(jié)能高效，本文設(shè)計并制作了應用于獨立交直流電力系統(tǒng)的交直流永磁同步發(fā)電機。永磁電機定子上帶有三套三相繞組，一套繞組用于提供交流電力，其余的兩套繞組相位互差30度電角度，接整流器為直流負載供電。文中對電機的設(shè)計以及電機的基本性能進行探討。為了減小永磁發(fā)電機的電壓調(diào)整率，在電機的交軸與電機的永磁磁極尾部之間加一軟磁材料，通過增加電機負載時的交軸電抗壓降，來改善電機的電壓調(diào)整率。首先，針對永磁電機設(shè)計的特殊性，應用二維有限元法計算電機的電磁場以確定電機的主要尺寸，并討論了不同軟磁材料尺寸對電機的影響。文中還根據(jù)電磁場的計算結(jié)果，應用傅立葉級數(shù)計算了電機的空載感應電動勢以用于預測電機的性能，使用能量攝動法計算了計及飽和、槽影響下的電機電感參數(shù)。考慮到永磁材料的溫度性能問題，應用電磁場和溫度場耦合的方式計算了電機穩(wěn)態(tài)時的溫度場。然后，為了了解永磁同步發(fā)電機的主要電磁關(guān)系，研究了電機的數(shù)學模型，推導了考慮漏磁時具有三套互差一定電角度三相繞組的永磁發(fā)電機在dq0坐標系下的方程，可以看到，在dq0坐標系下電機的電感參數(shù)為常數(shù)。這樣，利用這個特性，在對電機運行性能進行研究時，可以得到簡化電磁方程。根據(jù)電機穩(wěn)態(tài)運行時的方程，得到了電機的向量圖。因為帶有多套繞組的永磁電機中含有較多的諧波，而采用dq0坐標系下的方程會忽略掉氣隙磁場中的諧波分量，為了對電機的仿真更加精確，電機仿真時采用電機在ABC坐標系下的基本電磁方程。應用Matlab/SimPowerSystems中的模塊搭建電機的仿真模型，永磁體的影響用感應電動勢來表示。根據(jù)仿真結(jié)果與樣機試驗結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)，兩者吻合良好。另外，本文還設(shè)計了一臺電勵磁的交直流發(fā)電機，電磁設(shè)計結(jié)果表明，永磁電機在體積、重量、效率方面都很有優(yōu)勢。

標簽： 交直流永磁同步發(fā)電機

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ynzfm
永磁電機溫升計算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計.rar

永磁電動機相比其他類型的電動機其性能指標突出，將廣泛應用于各個行業(yè)。但是隨著電機工業(yè)朝著大容量、高功率密度、小體積的趨勢發(fā)展，永磁電動機溫升與其它各項指標在配合上發(fā)生了分歧。為了解決這些問題，就要對永磁電機進行合理的冷卻設(shè)計及溫度計算。永磁電機的溫升計算除了要考察定子繞組處的受熱，同時也要兼顧永磁體的溫度情況‰本文對永磁電機的溫度計算及冷卻系統(tǒng)進行了如下分析設(shè)計：首先，通過電磁學與傳熱學、流體力學等邊緣學科，對永磁電機進行溫度場分析。其中對自冷徑向永磁電機溫度場進行詳細地分析與計算。利用等效熱網(wǎng)絡(luò)法，即離散網(wǎng)格，使參數(shù)集中化，列出方程組，解出各剖分點的溫度值。采用與其相對應的經(jīng)驗公式及實驗結(jié)果確定永磁電機的散熱系數(shù)。其次對徑向永磁電機的損耗分布進行說明，不僅從數(shù)量上對槽內(nèi)繞組損耗和端部繞組損耗做出了區(qū)分，而且從理論上對定子軛部和定子齒部的損耗進行分析，以確保在損耗分布上盡量使誤差減少。其次利用ANSYS、ANSOFT軟件，采用有限元方法對永磁電機穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)時的溫度分布情況進行分析。利用上述方法對TYJS機床電機4.4kW-3000進行分析，比較其理論值與實驗值之問的誤差，結(jié)果比較滿意。最后，本文對5kW-450雙定子-單轉(zhuǎn)子盤式電機的溫度場進行分析。由于徑向電機與盤式電機在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，分別對盤式電機的損耗分布、散熱系數(shù)的求取等不同之處與徑向電機進行比較。對盤式電動機外部冷卻系統(tǒng)的設(shè)計上，采用假定系數(shù)法，反推風扇結(jié)構(gòu)，合理地設(shè)計了該樣機的冷卻系統(tǒng)。通過以上的分析，能夠較準確計算電機的溫度值，從中得出其局部過熱點。這樣給電機的改進和研制都帶來了方便。

標簽： 永磁電機冷卻溫升計算

上傳時間： 2013-06-14

上傳用戶：szchen2006
電動觀光車用直流牽引電機設(shè)計.rar

電動觀光車是一種以車載蓄電池組作為動力電源、靠電機驅(qū)動車輪行駛、無污染的綠色交通工具，它的發(fā)展對于解決全球性的能源和環(huán)境問題具有非常重要的現(xiàn)實意義，是本世紀最有發(fā)展前途的綠色清潔汽車。同時，電動觀光車行駛旅程較短，起動、制動比較頻繁，這一方面需要有高功率密度的電機及其驅(qū)動系統(tǒng)，另一方面需要有較高比能量和比功率的電池管理系統(tǒng)以及能量回收功能。本論文的主要任務(wù)是完成電動觀光車設(shè)計的核心部分——驅(qū)動電機的設(shè)計。由于直流電機控制簡單，造價低而且技術(shù)成熟，符合我國國情，因此在我國的電動車絕大多數(shù)仍然是直流驅(qū)動系統(tǒng)。本課題設(shè)計了滿足現(xiàn)代電動觀光車對電動機要求的，具有寬廣調(diào)速范圍、良好起制動性能和高效率的直流他勵牽引電機。本文首先分析了電動車的發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀，以及電動車的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，重點對電動觀光車常用的牽引電機作了性能比較，并確定選型；對這種電機的基本結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)要求和工作原理作了分析。基于以上技術(shù)要求，根據(jù)電機設(shè)計的基本原則和相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，完成了電機的電磁設(shè)計，得到較為理想的設(shè)計方案；由此運用AutoCAD和Pro/E軟件繪制出全套直流他勵牽引電機的機械加工圖和三維裝配圖，研制了實驗樣機。文章的最后對所設(shè)計的電機進行了仿真和實驗研究。論文中設(shè)計出全套規(guī)范的電磁數(shù)據(jù)和機械CAD，不僅對同類電機的規(guī)范和改進具有重要意義，同時也對其它類型的牽引電機的設(shè)計具有一定的參考價值。具有廣闊的應用前景。

標簽： 電動車用直流

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：hj_18
電動汽車永磁同步電動機及其控制器研究.rar

20世紀90年代以來，為了緩解能源和環(huán)境對人類生活和社會發(fā)展的壓力，世界各國都投入了大量資金開發(fā)電動汽車。在日本、美國、法國等汽車強國已經(jīng)開發(fā)出一些商品化的電動汽車。我國在“十五”期間，國家電動汽車重大科技專項確立以燃料電池汽車、混合電動汽車、純電動汽車以及相關(guān)的多能源動力總成控制、驅(qū)動電機、動力蓄電池及燃料電池等關(guān)鍵零部件研發(fā)。與其它驅(qū)動電機相比，永磁同步電動機具有高效率、高功率密度和良好的控制特性，受到人們的普遍關(guān)注，越來越多地應用于電動汽車的驅(qū)動裝置中。本文課題以印度REVA公司小型純電動汽車驅(qū)動用永磁同步電動機及其控制器為研究對象，對永磁同步電動機本體及控制器硬件進行了比較深入的研究，設(shè)計并制作了永磁同步電動機試驗樣機以及基于TMS320LF2407A DSP的永磁同步電動機控制器，在此基礎(chǔ)上展開了初步試驗研究。本文首先比較了當前常用電動汽車驅(qū)動電機的特點，并綜述了電力電子和計算機控制技術(shù)在汽車驅(qū)動中的應用；然后分析永磁同步電機氣隙磁場對電機性能的影響，針對電動汽車驅(qū)動電機的特點，提出了T形轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，不僅使永磁同步電動機的氣隙磁場接近正弦同時解決了高速運行時磁鋼的固定問題；同時，制作了基于TMS320LF2407A DSP和IPM模塊的永磁同步電動機矢量控制器，并對控制器進行了驅(qū)動無刷直流電動機的負載實驗和永磁同步電機的空載實驗；最后，分析永磁同步電機矢量控制的數(shù)學模型，并建立了永磁同步電機的SVPWM驅(qū)動的仿真模型，進行了id=0的矢量控制系統(tǒng)仿真，研究了永磁同步電機參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)響應的影響。

標簽： 電動汽車永磁同步電動機控制器

上傳時間： 2013-07-23

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太陽能光伏發(fā)電雙模式逆變器控制策略研究.rar

世界能源危機和環(huán)境惡化促使開發(fā)利用可再生能源和各種綠色能源以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為人類當前的首要任務(wù)。而隨著太陽能電池和電力電子技術(shù)的不斷進步，光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)不僅是當今能源的一個重要補充，更具備成為未來主要能源的潛力。當前，光伏發(fā)電不斷向低成本、高效率和高功率密度方向發(fā)展，太陽能光伏利用的主要形式將是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 @@ 本文主要工作是研究一種光伏發(fā)電并網(wǎng)/獨立雙模式逆變器的控制策略，這種逆變器不僅可靠性好，而且能提高可再生能源利用率。文章對光伏發(fā)電應用形式和并網(wǎng)逆變器的分類進行了闡述，綜合考慮可靠性、工作效率和成本，選擇兩級全橋結(jié)構(gòu)逆變器作為研究對象，該拓撲結(jié)構(gòu)多應用于小型并網(wǎng)逆變器。 @@ 通過分析比較各種電流控制方式，選擇單極性SPWM控制方式來產(chǎn)生本文逆變器控制信號。根據(jù)系統(tǒng)具體情況，在不同的運行模式下應用不同的控制策略。并網(wǎng)運行時，電網(wǎng)決定逆變器的輸出電壓，逆變器看作電流源，采用電流雙閉環(huán)控制輸出電流；獨立運行時，逆變器采用電流電壓閉環(huán)控制輸出電壓。并利用MATLAB Simulink對兩種模式下工作的單相和三相逆變器進行仿真。依據(jù)瞬時無功理論，提出一種應用在三相電路的軟件鎖相環(huán)，仿真結(jié)果顯示該鎖相環(huán)鎖相效果良好。 @@ 雙模式逆變器在兩種模式間切換的時候，容易對負載、電網(wǎng)和電源本身造成沖擊和干擾，需要采取有效的切換控制方法來減少這種影響。本文詳細分析了獨立模式和并網(wǎng)模式之間切換過程，并對不同的切換順序進行比較，并給出一種兩種模式間無縫切換的控制方法。利用MATLAB Simulink對單相和三相逆變器兩種模式間切換過程進行建模仿真，結(jié)果證明了這種模式切換方法的可行性。 @@ 介紹了以DSP（TMS320F2812）為核心的控制電路，并對部分硬件設(shè)計進行了分析，給出了部分軟件流程圖。 @@關(guān)鍵字：光伏發(fā)電系統(tǒng)；逆變器；并網(wǎng)運行；獨立運行；無縫切換

標簽： 太陽能光伏發(fā)電雙模式逆變器

上傳時間： 2013-04-24

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