多電平逆變器中每個功率器件承受的電壓相對較低,因此可以用低耐壓功率器件實現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術可以顯著提高逆變器輸出電壓的質量指標。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術將成為實現(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)勢的多電平拓撲結構一級聯(lián)多電平變頻器作為研究對象,完成了其拓撲結構、控制策略及測控系統(tǒng)的設計。 @@ 首先,對多電平變頻器的研究意義,國內外現(xiàn)狀進行了分析,比較了三種成熟拓撲結構的特點,得出了級聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點,從而將其作為研究對象。對比分析了四種調制策略,確定載波移相二重化的調制方法和恒壓頻比的控制策略,進行數(shù)學分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級聯(lián)單元個數(shù)與載波移相角的關系和調制比對輸出電壓的影響;完成了級聯(lián)變頻器數(shù)學模型的建立和死區(qū)效應的分析。 @@ 其次,完成了相關硬件的設計,包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設計、檢測(轉速、電流、電壓、故障)電路的設計、通信電路的設計等。用Labwindows/CVI實現(xiàn)了上位機界面的編寫,實現(xiàn)了開關機、設定轉速、通信配置、電壓電流轉速檢測、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機DSP的串口通信、AD轉換、轉速檢測(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實驗臺上完成硬件和軟件的調試,成功的實現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅動異步電機進行了空載變頻試驗,測控界面能準確的與下位機進行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實時的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實驗調試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關鍵詞:級聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測控界面
標簽: 級聯(lián) 電平變頻器 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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當今高新技術不斷發(fā)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(wěn)壓精度要求越來越高。與此同時,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)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(wǎng)和這些設備之間增加高穩(wěn)壓精度、寬穩(wěn)壓范圍的交流穩(wěn)壓電源。基于Delta逆變技術的交流穩(wěn)壓電源既能進行瞬時的交流電壓穩(wěn)定補償,又能提高整流輸入端的功率因數(shù),減少諧波對電網(wǎng)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(lián)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(wěn)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(wǎng)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(shù)對實際補償效果的作用規(guī)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(shù)的計算。 針對穩(wěn)壓系統(tǒng)中Delta逆變器和PWM整流器兩個主體環(huán)節(jié),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(wěn)壓速度和精度進行了系統(tǒng)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。
標簽: Delta 逆變技術 串聯(lián)補償
上傳時間: 2013-07-10
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近年來隨著能源短缺和供電設備對供電電源的性能和可靠性要求的提高,逆變電源并聯(lián)運行技術得到了大力發(fā)展。在逆變電源并聯(lián)技術中,最重要的是如何限制模塊間的環(huán)流,并使并聯(lián)模塊最終達到同步運行。傳統(tǒng)方法被證明已經(jīng)不能滿足要求,隨著DSP數(shù)字信號處理器運算速度越來越快,將DSP應用到逆變電源并聯(lián)系統(tǒng)中已經(jīng)成為一種趨勢。本文在比較了國內外的并聯(lián)系統(tǒng)控制策略的基礎上,提出了將工業(yè)自動化領域熱門的現(xiàn)場CAN總線技術引用到系統(tǒng)中,實現(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,提高了實際運行中系統(tǒng)的可靠性。在研究和分析了單臺三相逆變電源的數(shù)學模型的基礎上,設計了基于SVPWM調制和電壓閉環(huán)反饋控制的三相逆變電源,作為并聯(lián)系統(tǒng)的基礎。在并聯(lián)運行技術的研究中,重點分析了并聯(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。仿真結果證明,這種方法對于環(huán)流的抑制和并聯(lián)模塊的同步運行是行之有效的。針對并聯(lián)逆變電源系統(tǒng),本文設計了CAN總線的接口電路和相應的通信模塊,并在DSP上實現(xiàn),確保了在并聯(lián)運行過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院蛯崟r性。最后在TMS320LF2407平臺上,給出了逆變器控制和并聯(lián)相關的硬件電路和軟件流程圖,并用MATLAB對本文涉及到的關鍵算法進行了仿真分析,給出了相應的波形。
上傳時間: 2013-06-08
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在能源枯竭及環(huán)境污染問題日益嚴重的今天,光伏發(fā)電是未來可再生能源應用的一種重要方法。本文以光伏逆變技術為研究對象,對光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤方法、光伏智能充電控制策略、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓撲結構與控制方法、光伏并網(wǎng)與有源濾波統(tǒng)一控制方法等問題進行了深入研究。 在擾動觀測法的基礎上,提出了一種直接電流控制最大功率點跟蹤方法,通過檢測變換器輸出電流進行最大功率點跟蹤控制,簡化控制算法,同時省去了擾動觀測法中的電壓和電流傳感器,降低系統(tǒng)成本。 研究了一種實用的光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制策略,將最大功率點跟蹤與智能充電控制有機結合在一起,充分利用光伏電池的輸出功率,縮短充電時間,提高充電效率;研究了一種全數(shù)字式逆變器,通過電壓有效值外環(huán)和瞬時值內環(huán)的雙閉環(huán)控制,既能保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)態(tài)精度,又能保證瞬變負載條件下的動態(tài)特性。研制了一套3kW光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)并進行了實驗驗證。 針對住宅型光伏并網(wǎng)逆變器體積小、性能價格比高的要求,研究了一種基于導抗變換器的并網(wǎng)逆變器拓撲結構,相比于傳統(tǒng)電流型逆變器,本拓撲省去了笨重的電抗器,同時利用高頻變壓器進行能量傳遞和電氣隔離,進一步降低了系統(tǒng)損耗和體積,降低系統(tǒng)成本。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于導抗變換器的固有特性,采用傳統(tǒng)的SPWM調制方法將導致并網(wǎng)逆變器輸出平頂飽和的非正弦電流,造成對電網(wǎng)的諧波污染,提出了一種新型改進調制模式。該方法可以實現(xiàn)高功率因數(shù)、低諧波并網(wǎng)發(fā)電。根據(jù)上述理論分析,研制了一臺3kW單相光伏并網(wǎng)逆變器,實驗結果驗證了理論分析的正確性。 研究了一種三相電流型并網(wǎng)逆變器拓撲結構及其控制方法,采用改進調制模式對其進行控制,在諧波抑制方面取得了滿意的效果。提出的三相并網(wǎng)逆變方案,相比于傳統(tǒng)三相并網(wǎng)逆變器,具有如下顯著優(yōu)點:系統(tǒng)中任意一相都是一個獨立的子系統(tǒng),不受其它相影響,即使在某一相或某兩相損壞的情況下,剩余相也能正常運行,增加了系統(tǒng)的冗余性;在三相電網(wǎng)不平衡情況下,本方法也能提供穩(wěn)定的三相電流,增加系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動能力。初看起來本方案使用的導抗變換器和變壓器有3套,但是每相承受的功率容量只有系統(tǒng)總功率的三分之一,這樣可以選用較小容量的器件,有利于高頻電感和變壓器的制作和生產(chǎn)。提出了一種基于導抗變換器的三相電流型逆變器實現(xiàn)方案,利用導抗變換器將輸入直流電壓變換為高頻正弦電流,經(jīng)高頻變壓器隔離及電流等級變換后進行裂相調制,輸出為三相正弦電流。該方法不僅省去了傳統(tǒng)電流型逆變器直流側電抗器,而且采用高頻變換進行功率傳輸,減小了隔離變壓器及輸出濾波器的體積,有利于裝置的小型化和降低成本。 針對光伏電池輸出電壓較低的問題,研究了一種單級式三相升壓型并網(wǎng)逆變器,通過一級變換同時實現(xiàn)升壓和DC/AC變換功能,并且提出了一種基于DSP芯片的控制策略,本方法僅用一個電壓傳感器就能替代原先的三個電壓傳感器:每個載波周期短路相只進行一次開關動作,同時任何時刻只有2個開關管導通,可有效降低系統(tǒng)的開關損耗和導通損耗;由于采用DSP控制,具有控制靈活、穩(wěn)定性高、成本低、并網(wǎng)電能質量好,便于功率調節(jié)等優(yōu)點。 提出了一種光伏并網(wǎng)與有源濾波兼用的統(tǒng)一控制策略,在同一套裝置上既實現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電,又實現(xiàn)諧波補償,克服目前的光伏發(fā)電裝置白天發(fā)電、夜間停機的不足,提高系統(tǒng)利用率。詳細分析了無功電流和諧波電流的檢測方法、光伏并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的生成方法及電流環(huán)控制器和電壓環(huán)控制器的設計方法,并對光伏并網(wǎng)發(fā)電與有源濾波統(tǒng)一控制模式和單一有源濾波模式進行了討論,仿真和實驗結果驗證了所提出的系統(tǒng)結構及控制策略的正確性和可行性。
標簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 逆變 技術研究
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,逆變電源的應用越來越廣泛。同時,各行各業(yè)對逆變電源的性能也提出了更高的要求。好的逆變電源輸出波形要求不但具有高的穩(wěn)態(tài)性能,還應有快的動態(tài)響應。單一的控制策略很難同時滿足這兩方面的要求。因此,各種控制策略取長補短、相互滲透,構成復合控制器,是一種趨勢所在。 本文討論了當今各種比較流行的數(shù)字控制策略的優(yōu)缺點,重點分析了無差拍控制和重復控制這兩種控制策略的控制原理,并對其控制算法做了適當改進。無差拍控制動態(tài)性能極佳,但其穩(wěn)態(tài)性能不理想,尤其是在帶非線性負載時輸出電壓波形的總諧波畸變較大;而重復控制恰恰相反,它有著很好的穩(wěn)態(tài)性能,但由于周期延遲環(huán)節(jié)的存在,控制指令不是立即輸出,而是滯后一個參考周期才輸出,使其動態(tài)性能較差。本文采用單相全橋拓撲結構為逆變器主電路,建立了它的連續(xù)狀態(tài)空間模型和離散狀態(tài)空間模型,分析了它的開環(huán)輸出特性,并分別闡述了改進的無差拍控制器和重復控制器參數(shù)的設計方法。 文章提出將改進的無差拍控制和重復控制這兩種控制策略相結合,組成復合控制策略。利用MATLAB建立了控制系統(tǒng)的仿真模型,仿真實驗結果證明該復合控制策略能使逆變電源獲得理想的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。最后介紹了以高性能數(shù)字信號處理器TMS320F2812為控制核心的逆變電源控制系統(tǒng)的軟硬件設計。
標簽: DSP 逆變電源數(shù)字 控制技術
上傳時間: 2013-07-31
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工業(yè)電機驅動中使用的電子控制必須能在惡劣的電氣環(huán)境中提供較高的系統(tǒng)性能。電源電路會在電機繞組上導致電壓沿激增現(xiàn)象,而這些電壓沿則可以電容耦合進低電壓電路之中。電源電路中,電源開關和寄生元件的非理想行為也會產(chǎn)生感性耦合噪聲。控制電路與電機和傳感器之間的長電纜形成多種路徑,可將噪聲耦合到控制反饋信號中。高性能驅動器需要必須與高噪聲電源電路隔離開的高保真反饋控制和信號。在典型的驅動系統(tǒng)中,包括隔離柵極驅動信號,以便將逆變器、電流和位置反饋信號驅動到電機控制器,以及隔離各子系統(tǒng)之間的通信信號。實現(xiàn)信號隔離時,不得犧牲信號路徑的帶寬,也不得顯著增加系統(tǒng)成本。光耦合器是跨越隔離柵實現(xiàn)安全隔離的傳統(tǒng)方法。盡管光耦合器已使用數(shù)十年,其不足也會影響系統(tǒng)級性能。
標簽: 數(shù)字隔離器 工業(yè)電機 帶來 性能
上傳時間: 2013-11-03
上傳用戶:jhs541019
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。 目前,通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變 頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當然 還包括有限流電路、制動電路、控制電路等組成部分。 1)整流電路 如圖所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡的作用,是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時,整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負載屬感性負載的異步電動機,無論異步電 動機處于電動或發(fā)電狀態(tài),在直流濾波電路和異步電動機之間,總會有無功功率的交換,這種無功能量要靠直流中間電路的儲能元件來緩沖。同時,三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動,直流濾波電路起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個電容器串聯(lián)和并聯(lián)構成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因為電解電容器容量有較大的離散性,這將使它們隨 的電壓不相等。因此,電容器要各并聯(lián)一個阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會嚴重制約變頻器的壽命。 3)逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz,保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。逆變電路中都設置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當頻率下降時,異步電 動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當位于同一橋臂上的兩個開 關,同時處于開通狀態(tài)時將會出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩沖電路等各種相應的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時,對換流器件進行保護 。
上傳時間: 2013-10-18
上傳用戶:子虛烏有
本公司生產(chǎn)以下產(chǎn)品 1 單相逆變三相交流電源: 該電源在輸入單相AC180V~AC260V電壓時,輸出三相可根據(jù)用戶要求而設定的電壓AC100V~AC440V。當輸入電壓和負載變動時可將輸出電壓穩(wěn)定在一個固定的值上。輸出頻率可選:范圍0Hz~400Hz。 功率為: 0.4~11KW 。該電源體積小重量輕(無升壓工頻變壓器)諧波小穩(wěn)定可靠。三相輸出相位互差120°±0.5°,輸出頻率變化﹤0.1Hz/24h,效率﹥95%, 簡要說明: HS-MYL100-2R2系列 采用電機控制專用芯片DSP數(shù)字信號處理器和先進的磁場定向矢量控制算法,完成電機的完全解耦控制,實現(xiàn)真正的電流矢量控制,具有低頻高啟動轉矩、精準控制和高速動態(tài)響應能力。提供V/F控制、無PG矢量控制(SVC)、有PG矢量控制(VC),并根據(jù)不同的行業(yè)需求,提供對應功能的多種專業(yè)擴展卡實現(xiàn)各種行業(yè)專業(yè)解決方案,可廣泛應用于要求低成本、高性能、高專業(yè)化程度等的各種行業(yè)專業(yè)場合。 詳細內容 控制方法:無PG矢量控制(SVC)、有PG矢量控制(VC)、V/F控制; 輸出頻率范圍:0~600Hz,頻率精度:0.01Hz; 起動轉矩:有PG矢量控制0Hz/180%(VC);無PG矢量控制0.5Hz/150%(SVC); 調速范圍:有PG矢量控制1:1000;無PG矢量控制1:100; 15kW規(guī)格以下內置制動單元,如需快速停車,可直接連接制動電阻; 16段多端速控制、簡易PLC控制、擺頻控制; 內置多功能組合數(shù)字PID調解控制; 5路數(shù)字量輸入、2路模擬量輸入、1路模擬量輸出、1路繼電器輸出、1路開路集電極輸出,外接擴展卡(選配)可增加3路數(shù)字量輸入、2路模擬量輸入、1路模擬量輸出、1路脈沖量輸出、1路繼電器輸出、2路開路集電極輸出; 轉速追蹤再起動功能,實現(xiàn)對旋轉中的電機平滑無沖擊起動; 自動電壓調速調整:當電網(wǎng)電壓變化時,能自動保持輸出電壓恒定; 提供可選擇的外引LED/LCD操作面板,實現(xiàn)方便快捷的操作; 節(jié)能運行:先進的職能控制方式,具有強大的自學功能,自動適應工況負載的變化,自動實現(xiàn)最佳的節(jié)能運行; LED操作面板具備多機參數(shù)拷貝功能,大大方便配套用戶對功能參數(shù)的批量設置; 完善的保護功能:短路、過流、缺項、電子熱繼電器、過壓、欠壓、過載、過熱、外部設備故障、通信故障保護; 用戶密碼設置:對用戶設定的參數(shù)進行保密,并防止非授權人員修改; 工作電壓范圍廣,長期低電壓時電壓時通過調制技術,保證帶載能力; 慧思商貿有限公司 聯(lián)系電話:18993112627 13919827366
上傳時間: 2013-11-19
上傳用戶:哈哈hah
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
上傳時間: 2013-11-10
上傳用戶:alex wang
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
上傳時間: 2013-11-20
上傳用戶:sevenbestfei