1,更近一步了解三相全控橋式整流電路的工作原理,研究全控橋式整流電路分別工作在電阻負載、電阻-電感負載下Ud,ld及Uvt的波形,初步認識整流電路在實際中的應用。2,研究三相全控橋式整流逆變電路的工作原理,并且驗證全控橋式電路在有源逆變時的工作條件,了解逆變電路的用途。=.設計理念與思路晶閘管是一種三結四層的可控整流元件,要使晶閘管導通,除了要在陽極-陰極間加正向電壓外,還必須在控制級加正向電壓,它一旦導通后,控制級就失去控制作用,當陰極電流下降到小于維持電流,晶閘管回復阻斷。因此,晶閘管的這一性能可以充分的應用到許多的可控變流技術中。在實際生產中,直流電機的調速、同步電動機的勵磁、電鍍、電焊等往往需要電壓可調的直流電源,利用晶閘管的單向可控導電性能,可以很方便的實現各種可控整流電路。當整流負載容量較大時,或要求直流電壓脈沖較小時,應采用三相整流電路,其交流側由三相電源提供。三相可控整流電路中,最基本的是三相半波可控整流電路,應用最廣泛的是三相橋式全控整流電路。三相半波可控電路只用三只晶閘管,接線簡單,但晶閘管承受的正反向峰值電壓較高,變壓器二次繞組的導電角僅120",變壓器繞組利用率較低,并且電流是單向的,會導致變壓器鐵心直流磁化。而采用三相全控橋式整流電路,流過變壓器繞組的電流是反向電流,避免了變壓器鐵芯的直流磁化,同時變壓器繞組在一個周期的導電時間增加了一倍,利用率得到了提高。逆變是把直流電變為交流電,它是整流的逆過程,而有源逆變是把直流電經過直-交變換,逆變成與交流電源同頻率的交流電反送到電網上去。逆變在工農業生產、交通運輸、航空航天、辦公自動化等領域已得到廣泛的應用,最多的是交流電機的變頻調速。另外在感應加熱電源、航空電源等方面也不乏逆變電路的身影。在很多情況下,整流和逆變是有著密切的聯系,同一套晶閘管電路即可做整流,有能做逆變,常稱這一裝置為"變流器2
標簽: 整流電路
上傳時間: 2022-05-31
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本文介紹基于 AVR 嵌入系統的三相660 伏電力智能投切開關裝置的開發設計。該裝置以ATmega48V 為核心器件,采用零電壓接通,零電流分斷技術,在投入和切斷瞬間由可控硅承載線路電流,而在正常閉合工作時由電磁接觸器承載電流。可廣泛應用于電力諧波治理和無功補償設備中作為開關部件,具有無沖擊電流、響應時間短等特性。在工礦企業用電設備中存在大量的感性負載,如電弧爐、直流電機調速系統、整流逆變設備等,它們在消耗有功功率的同時,也占用了大量感性無功功率,致使電力功率因數下降。由于無功功率虛占了設備容量、增大了線路的電流值,而線路損耗與電流的平方成正比,因此造成電力資源的巨大浪費。另外,這些感性負載工作時還會產生大量的電力諧波,對電網造成諧波污染,使電能質量惡化,電器儀表工作異常。為了提高功率因數、治理諧波,可以采用動態濾波補償,由電容器和電感器串聯形成消諧回路,起到無功補償和濾除諧波的作用。各種濾波補償系統,基本都由電力電容器、鐵芯電抗器、無功補償控制器和電力投切裝置等構成,其中電力投切裝置負責與電網接通、切斷任務,是整個補償系統中關鍵部件之一。
上傳時間: 2013-10-10
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AC-DC-AC雙pwm逆變器的Matlab/Simulink仿真源程序。包括兩個電路:一個是50Hz三相 AC(PWM整流)->DC->50Hz三相AC(PWM逆變),驅動三相對稱電阻負載;一個是60Hz 三相AC(全波整流)->DC->50Hz三相AC(PWM逆變),驅動一個永磁同步電動機。(本源碼基于王軍(xiaohongchen@163.com)上載的double_pwm_inverter.mdl改進而來,適用于matlab7.3.0(R2006)版本)
標簽: PWM AC-DC-AC Simulink Matlab
上傳時間: 2016-01-24
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一簡要背景概述隨著社會生產和科學技術的發展,整流電路在自動控制系統、測量系統和發電機勵磁系統等領域的應用日益廣泛。常用的三相整流電路有三相橋式不可控整流電路、三相橋式半控整流電路和三相橋式全控整流電路。三相全控整流電路的整流負載容量較大,輸出直流電壓脈動較小,是目前應用最為廣泛的整流電路。它是由半波整流電路發展而來的。由一組共陰極的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的晶閘管串聯而成。六個品閘管分別由按一定規律的脈沖觸發導通,來實現對三相交流電的整流,當改變晶閘管的觸發角時,相應的輸出電壓平均值也會改變,從而得到不同的輸出。由于整流電路涉及到交流信號、直流信號以及觸發信號,同時包含晶閘管、電容、電感、電阻等多種元件,采用常規電路分析方法顯得相當繁瑣,高壓情況下實驗也難順利進行。Matlab提供的可視化仿真工具Simulink可直接建立電路仿真模型,隨意改變仿真參數,并且立即可得到任意的仿真結果,直觀性強,進一步省去了編程的步驟。本文利用Simulink對三相橋式全控整流電路進行建模,對不同控制角、橋故障情況下進行了仿真分析,既進一步加深了三相橋式全控整流電路的理論,同時也為現代電力電子實驗教學奠定良好的實驗基礎。三相橋式全控整流電路以及三相橋式全控逆變電路在現代電力電子技術中具有很重要的作用和很廣泛的應用。這里結合全控整流電路以及全控逆變電路理論基礎,采用Matlab的仿真工具Simulink對三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路進行仿真,對輸出參數進行仿真及驗證,進一步了解三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路的工作原理。
上傳時間: 2022-06-01
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隨著電力電子技術進一步發展,交流電動機的變頻調速系統已被公認為近代交流調速中性能最優越的一種電力拖動系統.然而,隨著電動機變頻調速技術的發展,諧波污染問題也逐步顯現.為了消除諧波,節能降耗,研究者做了大量的研究和分析.目前,在三相感應電動機變頻調速系統中,對于整流過程所產生的諧波,已有過大量的分析和計算,并且研究出了精確的濾波方法,使整流部分輸出電壓近似為直流電壓.而對于逆變過程產生的諧波,大多只是定性分析,很少有定量計算的文獻出現.該文首先對SPWM控制技術從原理上進行了詳細的描述,指出了諧波問題的研究方向和諧波研究的意義.然后針對逆變器-電動機系統,利用貝塞爾函數和傅里葉級數理論,分別對單相二階SPWM逆變器和三相SPWM逆變器的輸出電壓諧波的產生、大小和分布進行了細致而具體的分析和計算.通過計算所得到的結果,以圖文的形式對諧波問題進行了分析,得出了相應的結論,并且對影響SPWM輸出電壓諧波頻譜分布的因素進行了詳細的討論.該文還討論了諧波對感應電動機繞組磁動勢、旋轉磁場的轉差率、轉矩以及銅耗的影響,為感應電動機變頻調速系統的設計、電機供電電壓諧波分析及附加損耗計算提供了參考.該文最后利用MATLAB軟件的SIMULINK中的電力系統庫,建立SPWM逆變電路的仿真模型.通過仿真,不但驗證了數學理論推導的正確性,而且為電力電子電路和電機變頻調速系統的設計提供了一種很好的仿真方法.
上傳時間: 2013-06-28
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隨著焊接技術、控制技術以及計算機信息技術的發展,對于數字化焊機系統的研究已經成為熱點,本文開展了對數字化IGBT逆變焊機控制系統的研究工作,設計了數字化逆變焊機的主電路和控制系統的硬件部分。 本文首先介紹了“數字化焊機”的概念,分析了數字化焊機較傳統的焊機的優勢,然后結合當前數字化焊機的國內外發展形勢,針對數字信號處理技術的特點,闡明了進行本課題研究的必要性和研究內容。文章隨后列出了整個數字化逆變焊機的設計思路和方案,簡要介紹了數字信號處理器(DSP-Digital SignalProcessing)的特點,較為詳細地解釋了以DSP為核心的控制系統設計過程。根據弧焊電源控制的要求,選擇了控制器的DSP型號。 逆變焊機的主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結構(逆變頻率20KHz),由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路和輸出直流電抗器組成。文中簡略介紹了主電路的設計要點及元件的選型和參數的計算,并對所設計的主電路進行了Matlab計算機仿真研究。 在控制系統的設計中,采用TI(美國德州儀器)公司的DSP(TMS320LF2407)芯片作為CPU,由于其速度快(40MHz)、精度高(16bits)等特點,為弧焊逆變器控制系統真正實現數字化提供了條件。在DSP最小系統、電壓電流采樣調理模塊、保護模塊、鍵盤與顯示模塊等主要模塊的作用下對整個焊接電源進行了實時的閉環控制與焊接過程的實時監控。控制電路采用脈寬調制方式(PWM)進行輸出控制,即:控制IGBT的導通時間來實現焊機輸出功率與輸出特性的控制。設計了專門的“分頻電路”,DSP輸出的控制脈沖經過“分頻電路”分成兩路后,再經IGBT專用驅動模塊M57959L,進行功率放大后,觸發IGBT。DSP對輸出電流和電弧電壓進行實時采樣,采用離散的PI控制算法計算后,輸出相應的控制量來實時調節IGBT驅動脈沖的脈寬,進而調制輸出電流,達到控制焊機輸出的目的。 經過實驗,得到了相應的輸出電壓電流波形、PWM波形和IGBT門極驅動的實驗波形,該控制系統基本符合逆變焊機的工作要求。 最后,在對本文做簡要總結的基礎上,對于本逆變焊機的進一步完善工作提出了建議,為數字化焊機控制系統今后更加深入的研究奠定了良好的基礎。
上傳時間: 2013-08-01
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當今高新技術不斷發展,越來越多的高精度儀器設備對輸入電源,特別是對輸入交流電源的穩壓精度要求越來越高。與此同時,隨著我國經濟的發展和用電負載的急劇增加,電壓波動和波形畸變等供電質量問題日趨突出,不能滿足高精度儀器設備的需要,因而就需要在電網和這些設備之間增加高穩壓精度、寬穩壓范圍的交流穩壓電源。基于Delta逆變技術的交流穩壓電源既能進行瞬時的交流電壓穩定補償,又能提高整流輸入端的功率因數,減少諧波對電網的污染,因而具有重要的實際意義和研究價值。 本文采取串聯補償型變換器作為主電路的拓撲結構,并從能量雙向傳輸方面對主電路進行了詳細闡述。針對Delta逆變器工作特點對交流穩壓電源的工作原理進行了分析,并提出一種正向補償采取整流加高頻斬波,負向補償采取有源箝位Buck變換器的工作模式。建立Delta逆變器與電網相互作用的等效電路模型,得出了理想補償電壓與實際補償電壓定量關系式,分析了逆變輸出濾波器的結構、位置對濾波效果的影響和電氣參數對實際補償效果的作用規律。完成了逆變器的輸出濾波器、補償變壓器的設計和PWM整流器電容參數的計算。 針對穩壓系統中Delta逆變器和PWM整流器兩個主體環節,對Delta逆變器的前饋、反饋控制特性和PWM整流器的間接、直接電流控制特性分別進行了綜合比較,并應用MATLAB軟件建立了改進前饋控制與直接電流控制的仿真模型,對Delta逆變交流穩壓速度和精度進行了系統仿真分析,給出了仿真波形,驗證了文中所述控制策略的可行性。
上傳時間: 2013-07-10
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風能作為一種清潔可再生能源,發展迅速,已經成為世界新能源最主要的發展方向之一。本文以863計劃項目"MW級風力發電機組電控系統研制"為研究背景,介紹了1.2MW永磁同步電機變速恒頻風力發電系統,研究了變流系統中逆變器的控制方法。 本文首先對風力發電進行了概述,介紹了我國和世界風電發展狀況以及技術發展趨勢。當今風力發電技術,大功率直驅化和雙饋是兩個發展方向,本課題1.2MW風力發電系統就是采用了永磁同步電機加交直交變流系統的結構模式,中間省去了齒輪箱,減少了維護,具有較好的發展前景。 論文第二章首先對風輪機葉片的空氣動力特性進行了分析,介紹了不同風速下風力發電機的控制策略。就直驅技術與變速箱/感應電機技術--目前風力發電領域變速恒頻技術的兩大發展方向作了較為詳細的介紹分析。 在變流系統中,逆變并網是重要的環節,起到了將電能傳輸到電網的作用。文章中重點分析了三相并網逆變器的主電路結構、原理和工作方法,并進行了理論推導和公式說明。 本文對1.2MW永磁同步電機變速恒頻風力發電系統的主電路參數的選擇作了理論推導和計算,包括主電路直流側電容,網側電感,三重化升壓電感,網側濾波電容等,還確定了斬波和逆變部分所采用的開關管和六相整流所采用的二極管,并在額定正常工作情況下,分別計算斬波和逆變部分開關管的損耗和開關管的結溫。 本課題采用瞬時電流法對并網逆變器進行控制。在實驗中上確定了電壓外環和電流內環的PI參數,順利完成了閉環控制實驗。 文中采用DSP2407高速集成控制芯片是控制的核心,并根據控制流程圖對其控制進行了軟硬件設計,實現了控制板上的信號采集、運算、故障檢測、電路驅動等功能。并進行了小功率試驗,得到了較好的電壓電流波形,并對波形進行了詳細分析,驗證了本文采用方法的正確性。
上傳時間: 2013-07-06
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·《現代逆變技術及其應用》(李愛文 & 張承慧)掃描版[PDF]內容簡介: 本書是《實用電源技術叢書》之一。 現代逆變技術廣泛應用于各個領域的用電設備或功率變換裝置中。本書從應用和設計的角度,詳細論述了現代逆變技術,逆變開關器件,逆變系統結構及電路形式,變壓器和電抗器設計,功率變換技術,逆變控制技術,逆變系統的整流濾波,并介紹了相關的設計技術和設計實例。本書總結了近年來國內外逆變技術及
上傳時間: 2013-05-20
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單相橋式逆變電路為例:S1~S4是橋式電路的4個臂,由電力電子器件及輔助電路組成。S1、S4閉合,S2、S3斷開時,負載電壓uo為正S1;S1、S4斷開,S2、S3閉合時,uo為負,把直流電變成了交流電。改變兩組開關切換頻率,可改變輸出交流電頻率。圖5-1 逆變電路及其波形舉例電阻負載時,負載電流io和uo的波形相同,相位也相同。阻感負載時,io滯后于uo,波形也不同(圖5-1b)。t1前:S1、S4通,uo和io均為正。t1時刻斷開S1、S4,合上S2、S3,uo變負,但io不能立刻反向。io從電源負極流出,經S2、負載和S3流回正極,負載電感能量向電源反饋,io逐漸減小,t2時刻降為零,之后io才反向并增大 (2)換流方式分類換流——電流從一個支路向另一個支路轉移的過程,也稱換相。開通:適當的門極驅動信號就可使其開通。關斷:全控型器件可通過門極關斷。半控型器件晶閘管,必須利用外部條件才能關斷,一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓,才能關斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關斷。本章換流及換流方式問題最為全面集中,因此在本章講述1、器件換流利用全控型器件的自關斷能力進行換流(Device Commutation)。2、電網換流由電網提供換流電壓稱為電網換流(Line Commutation)。可控整流電路、交流調壓電路和采用相控方式的交交變頻電路,不需器件具有門極可關斷能力,也不需要為換流附加元件。3、負載換流由負載提供換流電壓稱為負載換流(Load Commutation)。負載電流相位超前于負載電壓的場合,都可實現負載換流。負載為電容性負載時,負載為同步電動機時,可實現負載換流。
上傳時間: 2013-10-15
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