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数字相关器

  • 三电平变频器技术的实用化研究.rar

    近年来,在电气传动领域中三电平变频器得到了广泛的应用。三电平逆变器拓扑结构的出现为高电压、大功率变频器的实现提供了一个有效的途径。研究和开发三电平大功率变频器,无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。本文围绕三电平大功率通用变频器的实用化技术进行了深入分析和研究。 论文首先介绍了三电平逆变器主电路的拓扑结构、控制要求、基本原理、特性和PWM控制策略以及调试中存在的问题和相关的解决方法。 中点电位不平衡是三电平拓扑结构的一个固有问题。针对这一问题,本论文分析了中点电压不平衡的根本原因,采用了一种基于滞环控制的电压平衡控制方法。该方法根据负载电流方向的不同组合,通过调整小矢量的冗余状态和作用时间,并充分考虑到中矢量对中点平衡的影响,动态调整两个电容器上的电压,同时,详细地分析了当参考电压矢量落到具有一种或两种冗余小矢量的小三角形区间时开关状态的选择、开关序列的顺序以及作用时间的分配。 基于载波的调制策略是三电平变频器采用的主要调制方式之一。本论文对所采用的基于载波的调制策略,作了深入分析,得出了相应的谐波特性。基于谐波总含量,对调制特性的优劣进行了比较,同时得出了不同载波调制策略输出电压谐波含量与调制度变化的对应关系,并通过实验和仿真对相关结果进行了验证。 主电路和控制电路的硬件设计将直接影响到变频器的运行性能。本论文介绍了在现场实际运行中变频器的主回路及其控制回路的硬件设计,采用理论计算与实践验证相结合的方法得出器件相关参数,并且针对变频器内外RCD缓冲电路在工作时所产生的电压不平衡作了分析,详细的给出了其缓冲吸收电路算法。 最后,把本文的部分研究结果应用于实际工业现场中,研制了690V/600kW的大功率中压变频器,给出了现场运行结果。运行结果表明该变频器输出波形良好,性能满足要求。

    标签: 三电平 变频器

    上传时间: 2013-08-04

    上传用户:kirivir

  • 基于CAN总线的三相逆变电源并联运行研究.rar

    近年来随着能源短缺和供电设备对供电电源的性能和可靠性要求的提高,逆变电源并联运行技术得到了大力发展。在逆变电源并联技术中,最重要的是如何限制模块间的环流,并使并联模块最终达到同步运行。传统方法被证明已经不能满足要求,随着DSP数字信号处理器运算速度越来越快,将DSP应用到逆变电源并联系统中已经成为一种趋势。本文在比较了国内外的并联系统控制策略的基础上,提出了将工业自动化领域热门的现场CAN总线技术引用到系统中,实现了真正的分布式控制和并联逆变电源系统的智能化,提高了实际运行中系统的可靠性。在研究和分析了单台三相逆变电源的数学模型的基础上,设计了基于SVPWM调制和电压闭环反馈控制的三相逆变电源,作为并联系统的基础。在并联运行技术的研究中,重点分析了并联系统的环流特性,电压特性和功率特性,提出了一种基于CAN总线的功率均分控制策略。仿真结果证明,这种方法对于环流的抑制和并联模块的同步运行是行之有效的。针对并联逆变电源系统,本文设计了CAN总线的接口电路和相应的通信模块,并在DSP上实现,确保了在并联运行过程中数据传输的完整性和实时性。最后在TMS320LF2407平台上,给出了逆变器控制和并联相关的硬件电路和软件流程图,并用MATLAB对本文涉及到的关键算法进行了仿真分析,给出了相应的波形。

    标签: CAN 总线 三相逆变电源

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:nbdedu

  • 电梯系统中超级电容储能的研究.rar

    电梯在垂直升降的过程中,由于功率变化范围很大,节能潜力巨大。本文主要工作在于结合电梯系统的特点,对超级电容储能系统中超级电容容量需求及其他相关参数的设置进行详细讨论。也对与之配套的双向DC/DC变换器进行研究。 本文在研究了电梯系统的结构和运行特点的基础上,对其运行过程中能量状态的变化进行了详细分析,得到了储能装置中超级电容器容量的计算方法,并在此基础上,根据超级电容器容量需求与系统前级双向整流器功率的关系,提出了一套简单有效的能量管理方案,减少了储能装置中超级电容器的容量需求。并且对于超级电容容量设置给出了一般的原则。 储能装置与系统直流母线之间需要双向变换器进行能量传递,本文对于各种双向直流变换器拓扑的优缺点进行了比较,结合在超级电容储能装置中的具体应用需要,得出BUCK/BOOST型变换器更适合本文中的应用。 本文为储能装置设计了基于DSP(数字信号处理器)全数字控制的具有多种工作方式的双向DC/DC变换器的小功率样机,在电容器放电时,以恒流模式向直流母线输送能量;在电容器充电时,以分段恒流模式或恒压模式进行充电。文中给出了详细的硬件电路以及数字控制部分的设计过程,并通过实验进行了验证。

    标签: 电梯系统 储能 超级电容

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:冇尾飞铊

  • 三电平逆变器SVPWM控制策略研究.rar

    多电平逆变器在大容量、高压场合得到了广泛的应用。在多电平逆变器的多种控制策略中,空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法具有调制比大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点,成为人们关注的热点。 本文首先对电力电子技术的发展前景和多电平逆变器控制技术的发展状况进行了综述。在分析两电平逆变器工作原理的基础上对三电平逆变器进行了研究,综合比较了三电平逆变电路三种典型拓扑结构的优缺点;介绍了二极管箝位型三电平逆变器,分析了二极管箝位型三电平逆变器相对于传统两电平逆变器的优点,体现了课题研究的重要意义。其次,本文以中点箝位式三电平逆变器的基本拓扑结构为基础,着重分析了三电平空间电压矢量调制基本原理,提出了一种将最近的三个矢量合成参考矢量的空间矢量脉宽调制算法,给出大扇区和小三角形区域判断规则以及合成参考电压矢量的相应输出作用顺序,并优化了开关矢量的作用顺序,利于实现对中点电压的控制,使算法易于实现。再次,论文分析了三电平逆变器直流侧电容电压不平衡产生的原因,分析了大、中、小矢量对中点电位的影响,提出了能够影响中点电位波动的关键矢量,并通过分配成对小矢量的作用时间实现了对中点电位的控制。最后,采用MATLAB软件对所推导的三电平逆变器SVPWM调制算法进行了仿真分析,结果证明了算法的可行性。

    标签: SVPWM 三电平逆变器 控制策略

    上传时间: 2013-08-01

    上传用户:icarus

  • 基于DSP的新型PWM大功率感应加热电源的研究.rar

    本文从感应加热基本原理出发,概述了感应加热技术的现状及发展趋势,在分析串联谐振逆变器各种功率控制策略原理及优缺点的基础上,对于移相调功轻载时的缺陷,本文将有限双极性PWM法引入逆变器轻载时的输出控制,通过DPLL锁相,使滞后桥臂的电压与电流始终保持一定的相位,同时结合非轻载时移相功率调节良好的特性,提出了一种基于DSP的新型功率控制策略,克服了传统移相全桥的缺点,使得高频逆变电源在轻载条件下仍能实现软开关,且轻载时电流连续调节范围广,三角畸变程度轻于PSPWM,大幅度的扩大了负载的适用范围,提高了电源整机效率。 在对新型PWM功率控制串联谐振逆变器工作过程进行分析的基础上,解决了所有开关管的软开关问题;并通过分析功率输出单元的输出电压、电流、功率等,进而得到一个脉冲周期的输出电压、电流及功率的计算式。在这些理论分析的基础上,本文设计了基于新型PWM功率控制策略的感应加热电源实验系统,对主电路各元器件进行了精确计算与设计,设计了以TMS320LF2407A为核心的控制与保护电路,并对DSP外围电路进行设计,同时编写了基于新型PWM功率控制策略,以数字环相环及功率控制算法为核心的DSP程序,相关的仿真与实验系统得到的输出波形很好的验证了新型PWM控制策略的可行性。

    标签: DSP PWM 大功率

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gokk

  • 基于DSP的TCR型动态无功补偿器的研究.rar

    大功率电力电子装置的广泛应用使电力系统无功功率补偿和谐波污染问题日趋严重,动态无功功率补偿和谐波抑制成为现代电力传动领域研究的热点。传统补偿技术由于主控制器运算能力的限制,难以对实时信号进行有效分析,影响了补偿效果。而DSP计算速度快,能够实现复杂的数字信号处理或数字实时控制。本文针对矿井直流提升机的无功补偿问题,设计了一种基于DSP的TCR型动态无功补偿器,以稳定电网电压、减小电压波动,提高功率因数。 本文综述了无功补偿技术的国内外研究概况、水平和发展趋势,基于 MATLAB 对电力电子装置谐波源进行了谐波分析与仿真,分析和介绍了 TCR 的无功补偿原理及瞬时无功理论,确定了无功补偿系统主电路及其控制系统,提出了系统的总体方案。 本设计选用 TMS320F2812 DSP 芯片作为主处理器,设计了信号输入、滤波放大和信号调理等 DSP 外围硬件电路;软件方面采用模块化设计,编写了软件流程图,给出了部分程序代码。 本文基于MATLAB软件对无功补偿控制系统的补偿效果进行了模拟仿真。仿真结果表明:系统线电压、负载无功功率和TCR无功功率等在两个周期内达到稳定,系统线电压波动小于3%,系统线电压和系统线电流中仅含有较少量的5次、7次和 11 次谐波,总谐波畸变率满足《公用电网谐波》标准的要求,为在煤矿中的实际应用提供了理论基础。

    标签: DSP TCR 动态

    上传时间: 2013-07-24

    上传用户:PresidentHuang

  • 基于DSP的逆变电源数字控制技术的研究.rar

    随着现代科技的迅速发展,逆变电源的应用越来越广泛。同时,各行各业对逆变电源的性能也提出了更高的要求。好的逆变电源输出波形要求不但具有高的稳态性能,还应有快的动态响应。单一的控制策略很难同时满足这两方面的要求。因此,各种控制策略取长补短、相互渗透,构成复合控制器,是一种趋势所在。 本文讨论了当今各种比较流行的数字控制策略的优缺点,重点分析了无差拍控制和重复控制这两种控制策略的控制原理,并对其控制算法做了适当改进。无差拍控制动态性能极佳,但其稳态性能不理想,尤其是在带非线性负载时输出电压波形的总谐波畸变较大;而重复控制恰恰相反,它有着很好的稳态性能,但由于周期延迟环节的存在,控制指令不是立即输出,而是滞后一个参考周期才输出,使其动态性能较差。本文采用单相全桥拓扑结构为逆变器主电路,建立了它的连续状态空间模型和离散状态空间模型,分析了它的开环输出特性,并分别阐述了改进的无差拍控制器和重复控制器参数的设计方法。 文章提出将改进的无差拍控制和重复控制这两种控制策略相结合,组成复合控制策略。利用MATLAB建立了控制系统的仿真模型,仿真实验结果证明该复合控制策略能使逆变电源获得理想的稳态和动态性能。最后介绍了以高性能数字信号处理器TMS320F2812为控制核心的逆变电源控制系统的软硬件设计。

    标签: DSP 逆变电源数字 控制技术

    上传时间: 2013-07-31

    上传用户:liber

  • 基于DSP控制的三电平逆变器的研究.rar

    高压变频调速技术节能效果显著,多电平逆变器是其常用的一种电路拓扑形式。三电平逆变器能降低功率器件耐压要求、降低谐波含量,普遍地采用电压空间矢量脉宽调制的控制策略。将DSP数字控制技术应用于三电平逆变器不仅简化了系统的硬件结构,提高系统性能,还可以实现系统的优化控制。 本文首先简要介绍了三电平逆变器的拓扑结构和控制策略,并阐述了二极管箝位式三电平逆变器电路结构和电压空间矢量脉宽调制控制策略的实现方法。在此基础上,通过对逆变器的工作过程分析,建立了逆变器的数学模型。并提出了一种能控制逆变器直流侧电容中点电位平衡并且能降低开关损耗的电压空间矢量脉宽调制方法。 本文在综述人工神经网络技术的基础上,提出一种基于复合人工神经网络的电压空间矢量脉宽调制算法,充分利用人工神经网络的快速并行处理能力、学习能力,缩短了计算时间,降低了由控制延时引起的谐波成分。最后在MATIAB/Simulink环境下,结合ANN工具箱建立了仿真模型。仿真结果证明了基于复合人工神经网络算法的可行性。 本文进行了三电平逆变器的主电路、开关器件驱动电路、电流电压检测电路和保护电路等的设计。根据三电平逆变器主电路功率开关多,驱动信号不能共地的特点,本文设计一种利用光耦隔离驱动功率开关器件的驱动保护电路,降低电磁干扰,并在过流等异常情况下实时保护功率开关器件。最后以TMS320LF2407DSP为数字控制平台,实现了三电平逆变器的电压空间矢量脉宽调制控制策略。

    标签: DSP 控制 三电平逆变器

    上传时间: 2013-07-07

    上传用户:natopsi

  • DSP控制三相逆变器并联冗余技术.rar

    近年来随着用电设备对供电电源的性能和可靠性要求越来越高,不间断供电系统(UPS)得到了广泛应用。UPS模块化并联可实现大容量供电和冗余供电,是提高UPS容量和可靠性的一条重要途径,因而被公认为当今逆变技术发展的重要方向之一。 本文主要致力于无输出隔离变压器的逆变器并联系统环流特性及其并联控制实现的研究。首先探讨了基于电压电流双闭环控制的逆变器控制设计方法,在确定双闭环控制逆变器闭环传递函数并了解其等效输出阻抗特性的基础上,建立了基于等效输出阻抗的并联系统模型分析其环流特性,并提出了一种新的基于有功功率和无功功率的逆变器并联控制方案,包括:基准电压相位和幅值的调整,PI控制参数设计,有功和无功功率计算,逆变输出电压同步锁相等。此外本文还特别讨论了双闭环控制逆变器输出电压直流分量产生原因,提出了逆变器输出电压直流分量检测与高精度数字调节方法,研究了双闭环控制逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法。最后通过实验和实验波形验证本文所介绍的逆变器并联控制方案的可行性。

    标签: DSP 控制 三相逆变器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ljthhhhhh123

  • 基于DSP在线式UPS的研究.rar

    不间断电源(UPS)是一种能提供优质电源并保证电源供应连续的电力电子装置。它的应用范围广泛,在很多领域,UPS已经成了标准配置。采用数字信号处理器(DSP)实现UPS的数字化控制是当前许多UPS设计者关注的问题。DSP在UPS中的应用主要集中在两个方面:一是将各种先进的控制方法用于逆变实时数字控制;二是利用DSP实现更准确更迅速的锁相环控制。 本文分析了当前逆变控制的各种方案,针对逆变的扰动及谐波周期出现的特点,采用了重复控制来提高逆变输出的稳态特性。因为重复控制具有一个周期延迟控制的特点,本文也采用了PID控制来改善逆变控制的动态性能。本文分析了目前重复控制的常用方案,在建立UPS逆变滤波电路数学模型的基础上设计了新的重复控制和PID控制结合的方案。对重复控制与PID复合控制方案在MATLAB中作了仿真。仿真试验证明了控制方案的有效性。 在硬件方面,设计了在线式UPS系统中DSP的接口电路,其中包括DSP供电电路,蓄电池电压过低检测电路,市电及输出电压过零检测等电路。对DSP的资源进行了分配,充分利用了DSP的外设多和速度快的特点。 在软件方面,设计了各部分的程序,其中包括主程序,软件锁相及正弦参考信号生成程序,输出有效值控制程序以及各种相关的中断及保护程序。 本文结合实际,搭建了实验线路,给出了实验线路的原理及各部分的实验电路。该实验电路可对逆变控制过程和锁相环节进行控制实验。 本文将PID控制与重复控制相结合,对逆变器输出进行控制,验证了重复控制与PID复合控制的有效性。本文还对UPS的DSP数字化控制作了研究,这些都对UPS技术的进步有积极的作用。

    标签: DSP UPS

    上传时间: 2013-05-17

    上传用户:t1213121