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并網(wǎng)(wǎng)光伏逆變器

  • 基于DSP的正弦波逆變電源研究.rar

    逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的,隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,逆變電源在許多領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,同時(shí)對(duì)逆變電源輸出電壓波形質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。逆變電源輸出波形質(zhì)量主要包括三個(gè)方面:一是輸出穩(wěn)定精度高;二是動(dòng)態(tài)性能好;三是帶負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)。因此開(kāi)發(fā)既具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,又具有優(yōu)良動(dòng)、靜態(tài)性能和負(fù)載適應(yīng)性的逆變電源,一直是研究者在逆變電源方面追求的目標(biāo)。本文對(duì)逆變電源三閉環(huán)控制方案、輸出相位控制、逆變電源數(shù)字化控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,以期得到具有高品質(zhì)和高可靠性的逆變電源。 本文研究了單相全橋逆變電源與三相橋式逆變電源主電路參數(shù),包括逆變器、吸收電路、驅(qū)動(dòng)電路、變壓器和濾波器,并對(duì)逆變電源變壓器的偏磁產(chǎn)生原因進(jìn)行了深入分析,最后給出了有效的抗偏磁措施。針對(duì)三相橋式逆變電源通常不能保證三相電壓輸出平衡,研究了一種可以帶不平衡負(fù)載的三相逆變電源。研究了逆變電源的控制原理,建立了逆變電源系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型,在此基礎(chǔ)上對(duì)逆變電源的各種控制方案的性能進(jìn)行了對(duì)比研究,從而確定了一種新穎的高性能逆變電源多閉環(huán)控制方案。另外,針對(duì)逆變電源輸出相位存在固有滯后問(wèn)題,采用了一種利用電壓瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)對(duì)逆變電源滯后的相角進(jìn)行補(bǔ)償控制的策略,分析表明上述控制策略雖然有效,但無(wú)法做到輸出相角穩(wěn)態(tài)無(wú)差,對(duì)此,提出一種移相控制方案設(shè)想,相當(dāng)于在原多環(huán)控制方案的基礎(chǔ)上加了一個(gè)相位控制環(huán)。這樣可以使逆變電源輸出相位誤差得到有效的補(bǔ)償,輸出相位精度更高。文章設(shè)計(jì)了逆變電源數(shù)字控制系統(tǒng),采用TMS320LF2407A控制產(chǎn)生SPWM波,給出控制系統(tǒng)DSP程序運(yùn)行流程圖,并用DSP對(duì)其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。多環(huán)反饋控制系統(tǒng)的采用,使系統(tǒng)具有優(yōu)異的穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性和對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)性,使逆變電源的性能得到有效提高。

    標(biāo)簽: DSP 正弦波逆變電源

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:tianjinfan

  • 級(jí)聯(lián)多電平變頻器測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).rar

    多電平逆變器中每個(gè)功率器件承受的電壓相對(duì)較低,因此可以用低耐壓功率器件實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術(shù)可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標(biāo)。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢(shì)的多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一級(jí)聯(lián)多電平變頻器作為研究對(duì)象,完成了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略及測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 @@ 首先,對(duì)多電平變頻器的研究意義,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,比較了三種成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),得出了級(jí)聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點(diǎn),從而將其作為研究對(duì)象。對(duì)比分析了四種調(diào)制策略,確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級(jí)聯(lián)單元個(gè)數(shù)與載波移相角的關(guān)系和調(diào)制比對(duì)輸出電壓的影響;完成了級(jí)聯(lián)變頻器數(shù)學(xué)模型的建立和死區(qū)效應(yīng)的分析。 @@ 其次,完成了相關(guān)硬件的設(shè)計(jì),包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)、檢測(cè)(轉(zhuǎn)速、電流、電壓、故障)電路的設(shè)計(jì)、通信電路的設(shè)計(jì)等。用Labwindows/CVI實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)界面的編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)機(jī)、設(shè)定轉(zhuǎn)速、通信配置、電壓電流轉(zhuǎn)速檢測(cè)、電流軟件濾波、諧波分析。編寫(xiě)了下位機(jī)DSP的串口通信、AD轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速檢測(cè)(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成硬件和軟件的調(diào)試,成功的實(shí)現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)進(jìn)行了空載變頻試驗(yàn),測(cè)控界面能準(zhǔn)確的與下位機(jī)進(jìn)行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實(shí)時(shí)的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實(shí)驗(yàn)調(diào)試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關(guān)鍵詞:級(jí)聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測(cè)控界面

    標(biāo)簽: 級(jí)聯(lián) 電平變頻器 測(cè)控系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:米卡

  • 高壓變頻器前側(cè)逆變晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).rar

    隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,高壓換流設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用中日益廣泛。其核心元件晶閘管(SCR)的電壓與電流越來(lái)越高(已達(dá)到10KV/10KA以上),應(yīng)用場(chǎng)合要求也越來(lái)越高。在國(guó)際上,晶閘管的光控技術(shù)發(fā)展日益成熟。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)晶閘管技術(shù)發(fā)展前景和需求的展望,本文采用自供電驅(qū)動(dòng)技術(shù)與光控技術(shù)相結(jié)合,研發(fā)光控自供電晶閘管驅(qū)動(dòng)控制板,然后與晶閘管本體相結(jié)合即形成光控晶閘管工程化實(shí)現(xiàn)模型,其可作為光控晶閘管的替代技術(shù)。 在工程應(yīng)用中,光控晶閘管的典型應(yīng)用場(chǎng)合為四象限高壓變頻器和國(guó)家大型直流輸變電系統(tǒng)等。隨著國(guó)家節(jié)能工程的實(shí)施,高壓變頻器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,已成為工業(yè)節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。高壓直流換流系統(tǒng)難度大,技術(shù)復(fù)雜,要求高,本論文研究的光控晶閘管替代技術(shù)只作為其儲(chǔ)備技術(shù)之一。本論文以電流源型高壓變頻器作為該光控晶閘管替代技術(shù)的應(yīng)用背景重點(diǎn)闡述。 電流源型高壓變頻器為了提高單機(jī)容量,通常是數(shù)個(gè)SCR串聯(lián)使用。隨著系統(tǒng)容量越來(lái)越大,裝置對(duì)高壓開(kāi)關(guān)器件的要求也越來(lái)越高。如果一組串聯(lián)SCR中某一個(gè)SCR該導(dǎo)通時(shí)沒(méi)有導(dǎo)通,那么加在該組SCR上的電壓都將加到該SCR上形成過(guò)電壓,造成該器件的擊穿損壞,甚至于一組串聯(lián)SCR都被燒壞。為了克服上述問(wèn)題,保證高壓變頻器中串聯(lián)晶閘管能夠安全可靠的工作,提高系統(tǒng)可靠性,有必要為晶閘管配備后備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文提出了給SCR驅(qū)動(dòng)電路增設(shè)自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——SPDS (Self—Powered Drive System)的解決辦法。SPDS基本功能是通過(guò)高位取能電路利用RC緩沖電路中的能量為監(jiān)測(cè)電路和后備觸發(fā)電路提供正常工作所需要的能量。它的優(yōu)點(diǎn)是由于緩沖電路與晶閘管同電位,自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求的電壓隔離水平可以從幾千伏降低到幾百伏,節(jié)省了高壓隔離變壓器,節(jié)省了成本和體積,提高了系統(tǒng)可靠性。國(guó)外對(duì)相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)有了深入研究,并將其應(yīng)用在高壓變頻器產(chǎn)品中。在國(guó)內(nèi),目前還沒(méi)有查到相關(guān)文獻(xiàn)。本文為基于晶閘管的電流源型高壓變頻器設(shè)計(jì)了一種高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和其他高壓開(kāi)關(guān)器件自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研制提供了參考。 本文詳細(xì)介紹了串聯(lián)高壓晶閘管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求和RC緩沖電路的工作特 點(diǎn),進(jìn)而提出了SPDS的工作原理和具體實(shí)現(xiàn)方式,闡述了SPDS各部分組成及其功能。SPDS的核心技術(shù)是取能回路和觸發(fā)方式的設(shè)計(jì)。本文在比較各種高壓取能方式和觸發(fā)方式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選擇采用RC緩沖取能方式和光纖觸發(fā)方式。 論文基于Multisim10仿真軟件,結(jié)合高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取能電路的原理,對(duì)高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部分——SPDS取能電路進(jìn)行了仿真。通過(guò)搭建帶SPDS取能電路的單相晶閘管仿真電路和電流源型高壓變頻器前側(cè)變流電路的仿真模型,詳細(xì)討論了影響RC取能回路正常工作的各種因素。同時(shí),通過(guò)設(shè)定仿真電路的參數(shù),分析了其工作狀況。根據(jù)得到的仿真波形圖,證明了高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以達(dá)到有效觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的設(shè)計(jì)目標(biāo),具有可行性。 為考察SPDS的實(shí)際工作性能,本文搭建了簡(jiǎn)易的SPDS低壓硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為其高壓條件下的工程化應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。 在論文的最后,對(duì)高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞:高壓變頻器;晶閘管驅(qū)動(dòng);自供電系統(tǒng);高壓換流;光控晶閘管

    標(biāo)簽: 高壓變頻器 逆變 晶閘管

    上傳時(shí)間: 2013-05-26

    上傳用戶:riiqg1989

  • 工業(yè)變頻器高性能調(diào)制算法的研究.rar

    變頻器在各行各業(yè)中的各種設(shè)備上迅速普及應(yīng)用,已成為當(dāng)今節(jié)電、改造傳統(tǒng)工業(yè)、改善工藝流程、提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的主要手段之一,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中普遍需要的新技術(shù)。但是現(xiàn)有變頻器的調(diào)制算法尚存在一些缺點(diǎn),如開(kāi)關(guān)損耗大和共模電流大等,因此有必要研究和設(shè)計(jì)高性能調(diào)制算法的變頻控制器。鑒于此,開(kāi)展了以下工業(yè)變頻器高性能調(diào)制算法為對(duì)象的研究?jī)?nèi)容: 在闡述了工業(yè)變頻器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、調(diào)制算法、調(diào)速算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)學(xué)模型,分析了共模電壓產(chǎn)生的原理、共模電流其影響和危害,給出了共模電壓和共模電流的關(guān)系。總結(jié)其他的抑制共模電壓的方案基礎(chǔ)上,提出一種新的共模電壓抑制SVPWM;還闡述了死區(qū)產(chǎn)生的原因及其影響,以及死區(qū)補(bǔ)償?shù)脑聿⑸鲜鰞蓚€(gè)調(diào)制算法利用MATLAB/SIMULINK軟件對(duì)該系統(tǒng)給予了全面的仿真分析。 變頻器硬件部分設(shè)計(jì)包括整流濾波電路、逆變器功率電路、上電保護(hù)電路、DSP控制系統(tǒng)及其外圍電路、IGBT驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路以及反激式開(kāi)關(guān)電源,對(duì)于傳感器檢測(cè)濾波電路的具體電路參數(shù)設(shè)計(jì),是在PSPICE上仿真基礎(chǔ)上得出。并在考慮成本、EMC、效率等因素后考慮完成了所有硬件相關(guān)的原理圖繪制和PCB繪制; 變頻器軟件部分設(shè)計(jì)包括主程序、鍵盤掃描程序、系統(tǒng)狀態(tài)處理程序、PWM發(fā)送中斷程序、電機(jī)啟動(dòng)函數(shù)、電壓調(diào)整程序、AD采樣中斷程序以及故障保護(hù)中斷程序。在實(shí)現(xiàn)一般SVPWM的基礎(chǔ)上,根據(jù)之前理論和仿真得到的共模電壓抑制SVPWM、以及死區(qū)補(bǔ)償算法,將這兩個(gè)對(duì)SVPWM進(jìn)行改進(jìn)的調(diào)制算法在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。 在硬件電路完成設(shè)計(jì)的各個(gè)階段,逐漸編制相應(yīng)的控制程序,并進(jìn)行調(diào)試,并完成整個(gè)程序的編制和調(diào)試。此外,還調(diào)試了系統(tǒng)所需的反激式開(kāi)關(guān)電源。整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試中遇到了很多問(wèn)題,如鍵盤消除抖動(dòng)問(wèn)題、共模電壓抑制SVPWM出現(xiàn)的直通現(xiàn)象等。最終完成了工業(yè)變頻器樣機(jī),并且采用的是文章中研究的調(diào)制算法,效果良好,達(dá)到設(shè)計(jì)的目的; 提出了一種將有源功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)引用到串級(jí)調(diào)速中來(lái)提高定子側(cè)功率因數(shù)的新方法。通過(guò)建立電動(dòng)機(jī)折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的等值電路,重點(diǎn)分析了有源PFC技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中的不控整流橋后,系統(tǒng)可以等效為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。得到了等效串電阻的計(jì)算公式和變化趨勢(shì),對(duì)電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)能夠比傳統(tǒng)串級(jí)調(diào)速時(shí)有所提升。鑒于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)電勢(shì)頻率非常低,分析了有源PFC的具體實(shí)現(xiàn)的特殊考慮和參數(shù)選取方法,并基于對(duì)稱平衡的Scott變壓器和兩個(gè)單相有源PFC電路實(shí)現(xiàn)了繞線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的三相有源低頻PFC,得到超低紋波的直流輸出電壓。利用MATLAB建立了完整的仿真平臺(tái),所得結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。

    標(biāo)簽: 工業(yè) 變頻器 性能

    上傳時(shí)間: 2013-07-09

    上傳用戶:qq442012091

  • 三電平變頻器技術(shù)的實(shí)用化研究.rar

    近年來(lái),在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中三電平變頻器得到了廣泛的應(yīng)用。三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的出現(xiàn)為高電壓、大功率變頻器的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)有效的途徑。研究和開(kāi)發(fā)三電平大功率變頻器,無(wú)論在技術(shù)上還是在實(shí)際應(yīng)用上都有十分重要的意義。本文圍繞三電平大功率通用變頻器的實(shí)用化技術(shù)進(jìn)行了深入分析和研究。 論文首先介紹了三電平逆變器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制要求、基本原理、特性和PWM控制策略以及調(diào)試中存在的問(wèn)題和相關(guān)的解決方法。 中點(diǎn)電位不平衡是三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)固有問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,本論文分析了中點(diǎn)電壓不平衡的根本原因,采用了一種基于滯環(huán)控制的電壓平衡控制方法。該方法根據(jù)負(fù)載電流方向的不同組合,通過(guò)調(diào)整小矢量的冗余狀態(tài)和作用時(shí)間,并充分考慮到中矢量對(duì)中點(diǎn)平衡的影響,動(dòng)態(tài)調(diào)整兩個(gè)電容器上的電壓,同時(shí),詳細(xì)地分析了當(dāng)參考電壓矢量落到具有一種或兩種冗余小矢量的小三角形區(qū)間時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的選擇、開(kāi)關(guān)序列的順序以及作用時(shí)間的分配。 基于載波的調(diào)制策略是三電平變頻器采用的主要調(diào)制方式之一。本論文對(duì)所采用的基于載波的調(diào)制策略,作了深入分析,得出了相應(yīng)的諧波特性。基于諧波總含量,對(duì)調(diào)制特性的優(yōu)劣進(jìn)行了比較,同時(shí)得出了不同載波調(diào)制策略輸出電壓諧波含量與調(diào)制度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 主電路和控制電路的硬件設(shè)計(jì)將直接影響到變頻器的運(yùn)行性能。本論文介紹了在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中變頻器的主回路及其控制回路的硬件設(shè)計(jì),采用理論計(jì)算與實(shí)踐驗(yàn)證相結(jié)合的方法得出器件相關(guān)參數(shù),并且針對(duì)變頻器內(nèi)外RCD緩沖電路在工作時(shí)所產(chǎn)生的電壓不平衡作了分析,詳細(xì)的給出了其緩沖吸收電路算法。 最后,把本文的部分研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中,研制了690V/600kW的大功率中壓變頻器,給出了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果。運(yùn)行結(jié)果表明該變頻器輸出波形良好,性能滿足要求。

    標(biāo)簽: 三電平 變頻器

    上傳時(shí)間: 2013-08-04

    上傳用戶:kirivir

  • 基于Delta逆變技術(shù)的串聯(lián)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的研究.rar

    當(dāng)今高新技術(shù)不斷發(fā)展,越來(lái)越多的高精度儀器設(shè)備對(duì)輸入電源,特別是對(duì)輸入交流電源的穩(wěn)壓精度要求越來(lái)越高。與此同時(shí),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電負(fù)載的急劇增加,電壓波動(dòng)和波形畸變等供電質(zhì)量問(wèn)題日趨突出,不能滿足高精度儀器設(shè)備的需要,因而就需要在電網(wǎng)和這些設(shè)備之間增加高穩(wěn)壓精度、寬穩(wěn)壓范圍的交流穩(wěn)壓電源。基于Delta逆變技術(shù)的交流穩(wěn)壓電源既能進(jìn)行瞬時(shí)的交流電壓穩(wěn)定補(bǔ)償,又能提高整流輸入端的功率因數(shù),減少諧波對(duì)電網(wǎng)的污染,因而具有重要的實(shí)際意義和研究?jī)r(jià)值。 本文采取串聯(lián)補(bǔ)償型變換器作為主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并從能量雙向傳輸方面對(duì)主電路進(jìn)行了詳細(xì)闡述。針對(duì)Delta逆變器工作特點(diǎn)對(duì)交流穩(wěn)壓電源的工作原理進(jìn)行了分析,并提出一種正向補(bǔ)償采取整流加高頻斬波,負(fù)向補(bǔ)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(wǎng)相互作用的等效電路模型,得出了理想補(bǔ)償電壓與實(shí)際補(bǔ)償電壓定量關(guān)系式,分析了逆變輸出濾波器的結(jié)構(gòu)、位置對(duì)濾波效果的影響和電氣參數(shù)對(duì)實(shí)際補(bǔ)償效果的作用規(guī)律。完成了逆變器的輸出濾波器、補(bǔ)償變壓器的設(shè)計(jì)和PWM整流器電容參數(shù)的計(jì)算。 針對(duì)穩(wěn)壓系統(tǒng)中Delta逆變器和PWM整流器兩個(gè)主體環(huán)節(jié),對(duì)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(jìn)行了綜合比較,并應(yīng)用MATLAB軟件建立了改進(jìn)前饋控制與直接電流控制的仿真模型,對(duì)Delta逆變交流穩(wěn)壓速度和精度進(jìn)行了系統(tǒng)仿真分析,給出了仿真波形,驗(yàn)證了文中所述控制策略的可行性。

    標(biāo)簽: Delta 逆變技術(shù) 串聯(lián)補(bǔ)償

    上傳時(shí)間: 2013-07-10

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  • 動(dòng)態(tài)匹配換能器的超聲波電源控制策略.rar

    超聲波電源廣泛應(yīng)用于超聲波加工、診斷、清洗等領(lǐng)域,其負(fù)載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)的器件。由于超聲換能器是一種容性負(fù)載,因此換能器與發(fā)生器之間需要進(jìn)行阻抗匹配才能工作在最佳狀態(tài)。串聯(lián)匹配能夠有效濾除開(kāi)關(guān)型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應(yīng)用較為廣泛。但是環(huán)境溫度或元件老化等原因會(huì)導(dǎo)致?lián)Q能器的諧振頻率發(fā)生漂移,使諧振系統(tǒng)失諧。傳統(tǒng)的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統(tǒng)整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時(shí)換能器內(nèi)部動(dòng)態(tài)支路工作在非諧振狀態(tài),導(dǎo)致?lián)Q能器功率損耗和發(fā)熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點(diǎn)調(diào)節(jié)逆變器開(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)應(yīng)改變匹配電感才能使諧振系統(tǒng)工作在最高效能狀態(tài)。針對(duì)按固定諧振點(diǎn)匹配超聲波換能器電感參數(shù)存在的缺點(diǎn),本文應(yīng)用耦合振蕩法對(duì)換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型,證實(shí)了匹配電感隨諧振頻率變化的規(guī)律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關(guān)系動(dòng)態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經(jīng)過(guò)分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過(guò)改變電抗控制度調(diào)節(jié)電抗值。并給出了實(shí)現(xiàn)這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812為核心設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)這一原理的超聲波逆變電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實(shí)現(xiàn)電抗值隨電抗控制度線性無(wú)級(jí)可調(diào),由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒(méi)有諧波污染。具體采用復(fù)合控制策略,穩(wěn)態(tài)時(shí),換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動(dòng)態(tài)時(shí),逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結(jié)合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實(shí)現(xiàn)功率連續(xù)可調(diào)。該超聲波換能系統(tǒng)能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發(fā)生漂移系統(tǒng)仍能保持工作在最佳狀態(tài),具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: 動(dòng)態(tài) 換能器 超聲波電源

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:lacsx

  • 基于CAN總線的三相逆變電源并聯(lián)運(yùn)行研究.rar

    近年來(lái)隨著能源短缺和供電設(shè)備對(duì)供電電源的性能和可靠性要求的提高,逆變電源并聯(lián)運(yùn)行技術(shù)得到了大力發(fā)展。在逆變電源并聯(lián)技術(shù)中,最重要的是如何限制模塊間的環(huán)流,并使并聯(lián)模塊最終達(dá)到同步運(yùn)行。傳統(tǒng)方法被證明已經(jīng)不能滿足要求,隨著DSP數(shù)字信號(hào)處理器運(yùn)算速度越來(lái)越快,將DSP應(yīng)用到逆變電源并聯(lián)系統(tǒng)中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。本文在比較了國(guó)內(nèi)外的并聯(lián)系統(tǒng)控制策略的基礎(chǔ)上,提出了將工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域熱門的現(xiàn)場(chǎng)CAN總線技術(shù)引用到系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了真正的分布式控制和并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的智能化,提高了實(shí)際運(yùn)行中系統(tǒng)的可靠性。在研究和分析了單臺(tái)三相逆變電源的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于SVPWM調(diào)制和電壓閉環(huán)反饋控制的三相逆變電源,作為并聯(lián)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在并聯(lián)運(yùn)行技術(shù)的研究中,重點(diǎn)分析了并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流特性,電壓特性和功率特性,提出了一種基于CAN總線的功率均分控制策略。仿真結(jié)果證明,這種方法對(duì)于環(huán)流的抑制和并聯(lián)模塊的同步運(yùn)行是行之有效的。針對(duì)并聯(lián)逆變電源系統(tǒng),本文設(shè)計(jì)了CAN總線的接口電路和相應(yīng)的通信模塊,并在DSP上實(shí)現(xiàn),確保了在并聯(lián)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蛯?shí)時(shí)性。最后在TMS320LF2407平臺(tái)上,給出了逆變器控制和并聯(lián)相關(guān)的硬件電路和軟件流程圖,并用MATLAB對(duì)本文涉及到的關(guān)鍵算法進(jìn)行了仿真分析,給出了相應(yīng)的波形。

    標(biāo)簽: CAN 總線 三相逆變電源

    上傳時(shí)間: 2013-06-08

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  • 太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的研究.rar

    由于世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重和全球環(huán)境的不斷惡化,大規(guī)模開(kāi)發(fā)清潔可再生能源成為當(dāng)前能源戰(zhàn)略的主要方向。太陽(yáng)能作為當(dāng)前世界上最清潔、最現(xiàn)實(shí)、最有大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用前景的可再生能源之一,得到了各界的廣泛關(guān)注。在太陽(yáng)能的利用中,光伏發(fā)電并網(wǎng)又是其主要發(fā)展方向之一。 由于光伏產(chǎn)業(yè)界目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),又因?yàn)楣β实燃?jí)及應(yīng)用場(chǎng)合的不同,使各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光伏并網(wǎng)變流器都得以嘗試使用。本文就是在此背景下,對(duì)當(dāng)前使用的各類光伏并網(wǎng)變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法進(jìn)行比較,并結(jié)合光伏并網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中暴露的主要缺陷,從適應(yīng)光伏陣列輸出特性和提高系統(tǒng)整體的可靠性兩方面入手,提出Z-source變換器結(jié)合PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 文章首先介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中并網(wǎng)變流器的三種隔離回路方式,及應(yīng)用于小功率和中大功率場(chǎng)合的不同主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略,比較其優(yōu)缺點(diǎn),提出了Z-source變換器結(jié)合PWM整流組成的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以減小系統(tǒng)中電解電容的體積容量,并解決由太陽(yáng)能電池板輸出電壓大范圍變化所帶來(lái)一系列問(wèn)題,同時(shí)可以在一定程度上改善系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題。其次,文中分析介紹了Z-source變換器的工作原理,對(duì)比了三種升壓控制的實(shí)現(xiàn)方式和性能差異,并簡(jiǎn)述了逆變器的三種SPWM電流控制策略及其優(yōu)缺點(diǎn)。最后,結(jié)合整體系統(tǒng)需要,將Z-source變換器的升壓控制與PWM整流器的并網(wǎng)控制融合,提出完成逆變并網(wǎng)功能和最大功率點(diǎn)跟蹤的控制思想。 根據(jù)上述分析和研究,選定整體光伏系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和控制方案。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)計(jì)算,提供了系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)、參數(shù)計(jì)算、元件選型和控制電路的設(shè)計(jì)的詳細(xì)說(shuō)明,并完成了主電路硬件的制作。根據(jù)空間狀態(tài)方程法對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模,仿真模型包括主電路拓?fù)浼案骺刂谱幽K,文中簡(jiǎn)要說(shuō)明各控制模塊的功能,給出仿真結(jié)果并進(jìn)行分析。驗(yàn)證該系統(tǒng)可以較好的實(shí)現(xiàn)本文提出的控制方案所應(yīng)完成的各項(xiàng)功能,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,性能良好。

    標(biāo)簽: 太陽(yáng)能發(fā)電 并網(wǎng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-12

    上傳用戶:asd_123

  • 串聯(lián)諧振軟開(kāi)關(guān)推挽電路研究.rar

    低電壓輸入高電壓輸出的直流變換器被廣泛地應(yīng)用在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、車載逆變器電源等電力電子裝置中。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,對(duì)該類型的變換器也提出了更高的要求。 本文主要針對(duì)中小功率的升壓變換器,對(duì)串聯(lián)諧振軟開(kāi)關(guān)推挽電路進(jìn)行了研究分析及實(shí)驗(yàn)。 文章首先對(duì)理想工作條件下的串聯(lián)諧振軟開(kāi)關(guān)推挽電路進(jìn)行理論、仿真分析,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電路損耗小、效率高的特性。三種不同的控制方案:導(dǎo)通時(shí)間固定、關(guān)斷時(shí)間變化的PFM調(diào)制方式,導(dǎo)通時(shí)間變化、關(guān)斷時(shí)間固定的PFM調(diào)制方式,PWM調(diào)制方式,被分別應(yīng)用到電路中。通過(guò)理論、仿真以及實(shí)驗(yàn)研究,比較分析了三種控制方案的優(yōu)缺點(diǎn),特別是對(duì)軟開(kāi)關(guān)特性、輸出電壓調(diào)節(jié)及適用范圍等問(wèn)題做了細(xì)致分析。文章還對(duì)應(yīng)用在串聯(lián)諧振軟開(kāi)關(guān)推挽電路中的變壓器作了一定研究分析。根據(jù)變壓器的機(jī)理,對(duì)該電路中特有變壓器的高變比問(wèn)題和漏感問(wèn)題展開(kāi)分析,并提出工藝和設(shè)計(jì)原理上的相應(yīng)的解決方案。 為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)換,提出了基于雙變壓器結(jié)構(gòu)拓?fù)涞拇?lián)諧振軟開(kāi)關(guān)推挽電路,并進(jìn)行了有關(guān)理論分析、仿真和實(shí)驗(yàn)研究。同單變壓器電路相比,該電路具有開(kāi)關(guān)損耗小、變壓器損耗小、效率更高的優(yōu)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分驗(yàn)證了以上結(jié)論。

    標(biāo)簽: 串聯(lián)諧振 軟開(kāi)關(guān) 推挽電路

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:關(guān)外河山

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