隨著工業(yè)電力電子技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)載越來越多,由此帶來的諧波公害越來越嚴(yán)重。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對諧波等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效地補(bǔ)償是目前急待解決的重要問題之一。消除諧波的方法是加裝濾波裝置。對高壓大容量諧波源國內(nèi)外目前主要是采用LC諧振型無源濾波器(PassivePowerFilter,PF),這些濾波器還兼有無功和負(fù)序補(bǔ)償功能。盡管PF具有初期投資小、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn),但其濾波效果受電力系統(tǒng)阻抗的影響較大,且只能消除特定次數(shù)的諧波,對于諧波次數(shù)經(jīng)常變化的負(fù)載濾波效果不好,還可能與系統(tǒng)發(fā)生串聯(lián)、并聯(lián)諧振,導(dǎo)致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。進(jìn)入80年代以后,隨著有源濾波技術(shù)的不斷深入和用戶對諧波問題的重視,以及電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,大功率可關(guān)斷器件(GTR,GTO,IGBT等)的不斷進(jìn)步,有源電力濾波器(ActivePowerFilter,APF)作為抑制電網(wǎng)諧波、補(bǔ)償供電系統(tǒng)無功功率的新型電力電子裝置得到迅速發(fā)展,其中又以并聯(lián)型有源電力濾波器的使用最為廣泛。 本文以并聯(lián)型注入式混合有源濾波器為基礎(chǔ),就其設(shè)計(jì)與應(yīng)用的幾項(xiàng)重要技術(shù)進(jìn)行了研究,論文主要包括以下幾個方面的內(nèi)容: 1.就國內(nèi)外有源濾波器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展概況作了較為全面的綜述,介紹了目前研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。 2.研究了各型有源濾波器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理,分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 3.提出了一種適合大容量工程應(yīng)用的混合型濾波器結(jié)構(gòu),結(jié)合工程實(shí)際完成了各組成部分的參數(shù)設(shè)計(jì)。 4.對各種諧波檢測算法進(jìn)行了比較研究,提出了一種準(zhǔn)確性較高、延時較短的新型檢測方法。 5.就APF中逆變器的PWM調(diào)制問題,提出了一種基于新的改進(jìn)規(guī)則采樣法的死區(qū)補(bǔ)償方法。
標(biāo)簽: 混合型 有源濾波 應(yīng)用研究
上傳時間: 2013-07-06
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以諧波抑制,無功補(bǔ)償為主要功能的有源電力濾波器的基本理論已經(jīng)成熟,但是市場尚無成熟的諧波有源抑制產(chǎn)品,同時電網(wǎng)諧波問題日益突出,因此需要對有源電力濾波器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。并聯(lián)有源電力濾波器以其安裝、維護(hù)方便,成為商用化產(chǎn)品的主流。所以本文針對并聯(lián)有源電力濾波器,展開產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。 本文研究工作首先由如下工程問題引出:并聯(lián)有源電力濾波器在補(bǔ)償辦公樓電氣負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流時,會出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。辦公樓電氣負(fù)載主要是計(jì)算機(jī)、開關(guān)電源、不間斷電源、電壓型變頻器等,這些都是電壓型諧波源.本文以電容濾波型整流電路(電壓型諧波源)的分析作為切入點(diǎn),基于“分段線性化”方法,對并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析,得到系統(tǒng)的電流和電壓波形,進(jìn)而獲得其頻譜特性。通過本文所述穩(wěn)態(tài)分析方法,可以從理論上理解并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載的工作過程,對有源電力濾波器的應(yīng)用研究具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文在分析辦公樓負(fù)載電氣特性的基礎(chǔ)上,建立了有源電力濾波器補(bǔ)償容性負(fù)載的簡化模型,依據(jù)該模型分析了負(fù)載中容性元件的電容值與諧波電流放大之間的關(guān)系;為了克服諧波放大現(xiàn)象,本文首先通過負(fù)載電流采樣環(huán)節(jié)后加裝濾波器的方式,將電流諧振頻率分量從采樣值中濾除,雖然達(dá)到了抑制諧波放大的目的,但是由于延時的引入,使得補(bǔ)償后網(wǎng)側(cè)電流畸變率(THD)急劇升高;然后根據(jù)這一思路,采用基于快速傅立葉變換(FFT)的有選擇諧波補(bǔ)償方法將電流諧振頻率分量從負(fù)載電流采樣值中濾除,使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,使系統(tǒng)穩(wěn)定。經(jīng)過對辦公樓負(fù)載的實(shí)際并網(wǎng)諧波補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)證明基于FFT的有選擇諧波補(bǔ)償方法對于抑制諧波放大是有效的。本創(chuàng)新點(diǎn)的研究工作對于實(shí)際工程應(yīng)用具有參考價(jià)值。 為了滿足大容量的諧波抑制要求,本文提出了模塊化有源電力濾波器并聯(lián)補(bǔ)償方案,該方案的特點(diǎn)是模塊化結(jié)構(gòu)及N+1冗余并聯(lián)控制策略、主從總線結(jié)構(gòu)及主機(jī)產(chǎn)生、負(fù)載電流檢測方案以及并聯(lián)均流策略。主機(jī)產(chǎn)生及負(fù)載電流檢測是這一并聯(lián)方案的突出特點(diǎn),體現(xiàn)了本文的創(chuàng)新性工作。本文還對多模塊并聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了建模和穩(wěn)定性研究;依據(jù)模塊化并聯(lián)補(bǔ)償方案,在省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目的支持下,對有源電力濾波器進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研究,從項(xiàng)目方案、設(shè)計(jì)、器件選型,樣機(jī)調(diào)試、滿功率運(yùn)行及性能檢測、樓宇負(fù)載與工業(yè)負(fù)載的實(shí)際并網(wǎng)實(shí)驗(yàn),直至工業(yè)樣機(jī)定型,對有源電力濾波器的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究起了較大的推進(jìn)作用,支撐項(xiàng)目目前已經(jīng)有定型的工業(yè)化產(chǎn)品推出。 全文圍繞上述三個方面展開,章節(jié)分排如下:(1)第一章從實(shí)際應(yīng)用角度,總結(jié)闡述了有源電力濾波技術(shù)在諧波檢測、電流跟蹤控制、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三個方面的研究進(jìn)展;(2)第二章對并聯(lián)有源電力濾波器補(bǔ)償電容濾波型整流負(fù)載進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析;(3)第三章分析了有源電力濾波器補(bǔ)償容性負(fù)載時出現(xiàn)的諧波放大現(xiàn)象,并利用FFT方法使得系統(tǒng)在諧振頻率處變?yōu)殚_環(huán)控制,達(dá)到抑制諧波放大的目的;(4)第四章、第五章提出有源電力濾波器模塊化并聯(lián)方案,并詳細(xì)說明了模塊化并聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn);(5)第六章對全文進(jìn)行了總結(jié),并對今后的研究工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: 并聯(lián) 工程 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時間: 2013-04-24
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工業(yè)領(lǐng)域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,人們曰益意識到低功率因數(shù)整流系統(tǒng)造成了諧波污染和電網(wǎng)公害。因此消除電網(wǎng)諧波污染,提高功率因數(shù),成為整流系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于中大功率的電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占很大的比重,因此高功率因數(shù)的三相整流器的研究已成為當(dāng)今國內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)。 隨著數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略通過數(shù)字信號處理器(DSP)得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點(diǎn):簡化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問題,控制靈活且易實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制等,使得所設(shè)計(jì)的電源產(chǎn)品不僅性能可靠,且易于大批量生產(chǎn),從而降低了開發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當(dāng)今于開關(guān)電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數(shù)校正方案,并對其進(jìn)行了比較和分析,在前面的基礎(chǔ)上提出了:三相三開關(guān)三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和雙閉環(huán)控制的策略結(jié)合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點(diǎn)及其在電力電子裝置中的應(yīng)用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片,而后基于對TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設(shè)計(jì)理的分析,提出了三相PFC的數(shù)字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數(shù)字控制的PFC的總體設(shè)計(jì)方案,電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環(huán)控制策略。內(nèi)環(huán)通過瞬時值控制獲得快速的動態(tài)性能,保證輸出畸變率較低,外環(huán)使用輸出電壓的瞬時值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應(yīng)用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證控制策略的可行性,并有助于系統(tǒng)主電路和控制電路的設(shè)計(jì)。對于三相變換器這種復(fù)雜的非線性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號混合仿真,仿真比較難以實(shí)現(xiàn)。一是因?yàn)槟P碗y以建立二是即使建立起一個模型,由于電路復(fù)雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過簡化,利用MATLAB中的SIMULINK構(gòu)建了變換器的電壓模型,用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性。
標(biāo)簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時間: 2013-05-31
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直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)采用全數(shù)字的合成方法,所產(chǎn)生的信號具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時相位連續(xù)、輸出相位噪聲低和可以產(chǎn)生任意波形等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文研究的是一種基于DDS/FPGA的多波形信號源系統(tǒng),其中,DDS技術(shù)是其核心技術(shù)。DDS可以精確地控制合成信號的三個參量:幅度、相位以及頻率,因此利用DDS技術(shù)可以合成任意波形。但因其數(shù)字化合成的固有特點(diǎn),使其輸出信號中存在大量雜散信號。雜散信號的主要來源是:相位截?cái)鄮淼碾s散信號;幅度量化帶來的雜散信號;DAC的非線性特性帶來的雜散信號。這些雜散信號嚴(yán)重影響了合成信號的頻譜純度。因此抑制這些雜散信號是提高合成信號譜質(zhì)的關(guān)鍵。 本文在研究各種抑制DDS雜散技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了中和加擾技術(shù),這可以在很大程度上減小雜散對DDS輸出信號譜質(zhì)的影響。 EP1S808956C6是一款高性能的FPGA芯片,其超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力十分適合應(yīng)用于DDS多波形信號源的開發(fā)。在QuartusⅡ平臺下運(yùn)用Verilog HDL語言和原理圖設(shè)計(jì)可以很方便地應(yīng)用各種抑制雜散信號的方法來提高輸出信號的譜質(zhì)。 結(jié)合高速DDS技術(shù)和FPGA兩者的優(yōu)點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種基于DDS/FPGA的多波形信號源,它能完成正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波、方波、AM、SSB、FM、2ASK、2FSK、π/4-QDPSK等多種信號。使得所設(shè)計(jì)的信號源可以適應(yīng)多種不同的工作環(huán)境,給工作帶了方便。
上傳時間: 2013-07-27
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·電力有源濾波器(APF)控制方法研究及Matlab仿真
上傳時間: 2013-07-04
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使用8031單片機(jī)加載FPGA的源代碼,為FPGA的加載提供了另一種方便的方法.
標(biāo)簽: FPGA 8031 單片機(jī) 源代碼
上傳時間: 2013-09-06
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DSP的有源電力濾波器控制方法研究
上傳時間: 2014-01-19
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運(yùn)放電路中的恒流源電路分析方法 普通鏡像恒流源、多集電極恒流源、高精度鏡像恒流源、高內(nèi)阻恒流源和鏡像微恒流源電路,以及恒流源電路輸出電阻的計(jì)算等。 分析恒流源電路的方法是: (1)確定恒流源電路中的基準(zhǔn)晶體管或場效應(yīng)管; (2) 計(jì)算或確定基準(zhǔn)電流; &nbbsp; (4)繪制恒流部分的交流通路,確定恒流源的內(nèi)阻。 由于恒流源的內(nèi)阻較大,計(jì)算恒流源內(nèi)阻時不能忽略三極管集電極與發(fā)射極之間,或場效應(yīng)管漏極與源極之間的動態(tài)電阻
上傳時間: 2013-10-09
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提出一種基于凌陽單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)加減速的控制方法。采用凌陽科技推出的16位結(jié)構(gòu)工控單片機(jī)SPMC75F2413A為控制器,由Allegro公司生產(chǎn)的兩相步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動器件SLA7042M構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路,在傳統(tǒng)的3段直線加減速控制算法基礎(chǔ)上增加至7段S形曲線加減速過程,控制步進(jìn)電機(jī)的啟動和停止。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該控制方法克服了直線加減速中不連續(xù)、易造成系統(tǒng)沖擊的問題,整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)柔性控制,電機(jī)啟動、停止連續(xù)性能提高30%。 Abstract: The method of controlled stepping motor is referred based on SPMC75F2413A MCU, which adopts the 16 knots SPMC75F2413A MCU as the controller. The special-purpose actuation chip SLA7042M of two stepping motor produced by Allegro Corporation constituted to actuation electric circuit. The purpose of increasing to seven section of S shape curve based on the traditional three sections of straight line is to control the start and stop process of stepping motor. The experimental results show that the control method solves easy to pull-out and overshot problems. The overall system realizes flexible control, and the performance of motor start or stop continuity is increased 30%
標(biāo)簽: 凌陽單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 減 控制方法
上傳時間: 2013-12-08
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單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī) 我所做的單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)主要在實(shí)驗(yàn)室完成,參考有關(guān)的書籍和資料,個人完成電路的設(shè)計(jì)、焊接、檢查、調(diào)試,再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語言編寫發(fā)射和顯示程序,然后加電調(diào)試,最終達(dá)到準(zhǔn)確無誤的發(fā)射和顯示。在這過程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑侠淼碾娐穲D扎實(shí)的焊接技術(shù),基本的故障排除和糾正能力,會使用基本的儀器對硬件進(jìn)行調(diào)試,會熟練的運(yùn)用匯編語言編寫程序,會用相關(guān)的軟件對自己的程序進(jìn)行翻譯,并燒進(jìn)芯片中,要與對方接收機(jī)統(tǒng)一通信協(xié)議,要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試,直到達(dá)到預(yù)期目的。單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)采用串行工作方式,發(fā)射并顯示兩位數(shù)字信息,既顯示00-99,使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊,由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊,包括時鐘電路、控制信號電路,時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內(nèi)部時鐘方式,控制信號用手動開關(guān)來控制,P1口來控制,P2、P3口產(chǎn)生信號并通過共陽極數(shù)碼管來顯示,軟件采用匯編語言來編寫,發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射,同時顯示程序?qū)Πl(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是了解基本電路設(shè)計(jì)的流程,豐富自己的知識和理論,鞏固所學(xué)的知識,提高自己的動手能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩邆湟欢ǖ脑O(shè)計(jì)能力。我做得的畢業(yè)設(shè)計(jì)注重于對單片機(jī)串行發(fā)射的理論的理解,明白發(fā)射機(jī)的工作原理,以便以后單片機(jī)領(lǐng)域的開發(fā)和研制打下基礎(chǔ),提高自己的設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,豐富自己的知識理論,做到理論和實(shí)際結(jié)合。本課題的重要意義還在于能在進(jìn)一步層次了解單片機(jī)的工作原理,內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。理解單片機(jī)的接口技術(shù),中斷技術(shù),存儲方式,時鐘方式和控制方式,這樣才能更好的利用單片機(jī)來做有效的設(shè)計(jì)。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)分為兩個部分,硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹:單片機(jī)串行通信發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì),單片機(jī)AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51 與MCS-51 兼容,4K字節(jié)可編程閃爍存儲器,壽命:1000次可擦,數(shù)據(jù)保存10年,全靜態(tài)工作:0HZ-24HZ,三級程序存儲器鎖定,128*8 位內(nèi)部RAM,32 跟可編程I/O 線,兩個16 位定時/計(jì)數(shù)器,5 個中斷源,5 個可編程串行通道,低功耗的閑置和掉電模式,片內(nèi)震蕩和時鐘電路,P0和P1 可作為串行輸入口,P3口因?yàn)槠涔苣_有特殊功能,可連接其他電路。例如P3.0RXD 作為串行輸出口,其中時鐘電路采用內(nèi)時鐘工作方式,控制信號采用手動控制。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式;串行通信有兩種形式,異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器,電源管理寄存器PCON,中斷允許寄存器IE,還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成,共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成,有動態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式,說明了不同顯示方法與單片機(jī)的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程,及在焊接時遇到的問題和應(yīng)該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分:在了解電路設(shè)計(jì)原理后,根據(jù)原理和目的畫出電路流程圖,列出數(shù)碼顯示的斷碼表,計(jì)算波特率,設(shè)置串行口,在與接受機(jī)設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫顯示和發(fā)射程序。編寫完程序還要進(jìn)行編譯,這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題,及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA,后來的加電調(diào)試,及遇到的問題,在沒問題后與接受機(jī)連接,發(fā)射數(shù)據(jù),直到對方準(zhǔn)確接收到。在軟件調(diào)試過程中將詳細(xì)介紹調(diào)試遇到的問題,例如:通信協(xié)議是否相同,數(shù)碼管是否與芯片連接對應(yīng),計(jì)數(shù)器是否開始計(jì)數(shù)等。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 串行通信 發(fā)射機(jī)
上傳時間: 2013-10-19
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