交一直一交变频器的中间直流环节如果是用大电容平波通常称为电压源型变频器。如果分开来称呼,则其后端逆变器部分叫电压源逆变器(VSI),产品GB和IEC标准也是这种称呼。其前端整流部分对电网而言是— 个谐波源,也就叫电压型谐波源。与此相对照,交一直一交变频器的中间直流环节如果用大电感平波就分别称为电流源型变频器、电流源逆变器(CSD、电流源型谐波源。之所以要特别区分变频器为电压源和电流源两大类是因为他们的交流输入电流波形和变频后输出的交流电压和交流电流的波形及性能都有很大的不同。
上传时间: 2013-11-03
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随着科学技术的发展,交流调速系统的应用越来越普遍。为了保护逆变器直流侧电源,在其开关器件的驱动信号中需加入死区时间,死区时间的加入对交流调速系统的实际运行产生了许多负面影响,因此,死区时间的补偿随之而成为交流调速系统研究的热点和难点问题之一。 本课题研究交流调速系统中DSP控制的电压型逆变器死区问题,简介了三相SPWM逆变器原理后,引出了逆变器死区问题,对死区效应产生的机理及死区存在后引起逆变器输出电压的误差波形进行了分析,揭示了因死区时间的加入所产生的误差波形与逆变器相关参数的关系。 在上述研究的基础上,本文对基于DSP控制器的逆变器死区问题展开研究,首先对DSP控制器PWM波产生的原理及死区加入的方法进行了阐述,然后对因死区时间的加入可能引起的波形失真情况进行了分析。在综述了目前常用的死区补偿方法的基础上,针对基于DSP控制的逆变器死区问题提出了两种比较实用的死区补偿方法:一种是基于无效器件原理的死区补偿方法,另一种是基于无效器件原理和电流反馈相结合的死区补偿方法。系统仿真实验表明:采用这两种方法对死区时间补偿后的电机定子电流波形与未补偿前的相比,其畸变得到了明显改善。为了进一步验证这两种补偿方法的实际补偿效果,本文还为验证实验做了一些前期的准备工作。
上传时间: 2013-04-24
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近年来在运动控制领域三电平中压变频器的开发研究得到了广泛关注,三电平逆变器使得电压型逆变器的大容量化、高性能化成为可能,研究和开发三电平逆变器,无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。 本文首先论述了三电平逆变器的原理,详细分析了一种控制策略—空间电压矢量法,给出PWM波的计算公式和开关动作次序,并仿真出波形。 其次阐述了三电平逆变器的主电路构成、功率器件MOSFET的驱动技术和基于DSP2407A控制系统硬件电路设计,并据此设计出了一套小容量三电平逆交器实验装置。 最后介绍了三电平空间电压矢量控制算法的实现和软件设计,给出了实验装置的运行结果,并分析了设计中存在的问题。
上传时间: 2013-04-24
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在电力电子技术的应用以及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位,逆变器就是一种DC/AC的转换器、它利用晶闸管电路,将电池组等直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源。按照直流电源的性质来分类,逆变器可以分为电压型逆变器和电流型逆变器;按照输出端相数来分,逆变器可分为单相逆变器和三相逆变器,其中单相逆变器按结构可分为半桥型逆变器和全型逆变器。 随着现代工业的快速发展,对电源容量的需求也越来越大。尤其在工厂商业用电系统、舰船集中供电系统、蓄电池后备供电系统以及电力系统等,大功率逆变器拥有着良好的应用前景。但是,在逆变器输出电压不变起的情况下,需要的输出功率越大,逆变器流过的电流也就越大,这对功率器件的生产已经逆变器的控制都形成更大挑战。
上传时间: 2013-11-19
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电压源型PWM逆变器在当前的工业控制中应用越来越广泛,在其应用领域中,交流电动机的运动控制是其很重要的组成部分。在PWM逆变器的控制过程中,设置死区是为了避免逆变器的同一桥臂的两个功率开关器件发生直通短路。尽管死区时间很短,然而当开关频率很高或输出电压很低时,死区将使逆变器输出电压波形发生很大畸变,进而导致电动机的电流发生畸变,电机附加损耗增加,转矩脉动加大,最终导致系统的控制性能降低,甚至可能导致系统不稳定。为此,需要对逆变器的死区进行补偿。本文针对连续空间矢量调制提出了一种改进的减小零电流钳位和寄生电容影响的死区效应补偿方法;针对断续空间矢量调制提出了通过改变空间矢量作用时间,来改变驱动信号脉冲宽度的补偿方法,并对这两种方法进行了理论分析和仿真研究。 本文首先详细分析了死区时间对逆变器输出电压和电流的影响,以及功率开关器件寄生电容对输出电压的影响。其次对已提出的减小零电流钳位和寄生电容影响的死区效应补偿方法进行了理论分析,该方法先计算出补偿电压,再对由零电流钳位现象引起的补偿电压极性错误进行校正,极性校正的参考量为d轴补偿电压的幅值,然而补偿电压的大小随电流的变化而变化,因此该方法存在电压极性校正时参考量为变化量的缺点,而且该方法只适用于id=0的控制方式,适用性较差。针对这些问题,本文提出了改进的减小零电流钳位和寄生电容影响的补偿方法,改进后的方法是先对由零电流钳位现象引起的电流极性错误进行校正,然后再计算补偿电压的大小,电流极性校正时的参考量为三相电流极性函数转化到γ-坐标系的函数sγ的幅值,sγ的幅值与补偿电压大小无关为恒定值,而且适用于任何控制方式,适应性强。再次把改进的减小零电流钳位和寄生电容影响的死区效应补偿方法应用到PMSM矢量控制系统中,采用MATLAB和Pspice两种方法进行了仿真研究,仿真结果验证了补偿方法的有效性。对两种仿真结果的对比分析,表明PSpice模型能更好的模拟逆变器的非线性特性。 最后,文章分析了连续空间矢量调制和断续空间矢量调制的输出波形的区别和死区对两种波形影响的不同。针对DSP芯片TMS320LF2407A硬件产生的断续SVPWM波,提出了根据电压矢量和电流矢量的相位关系,通过改变空间矢量作用时间,来改变驱动信号脉冲宽度,对其进行死区补偿的方法。给出了基本空间矢量作用时间调整的实现方法,并建立了MATLAB仿真模型,进行仿真研究,仿真结果验证了补偿方法的正确性和有效性。
上传时间: 2013-06-04
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基于MATLAB_Simulink的电力电子电路仿真技术——三相电压源型SPWM逆变器成功验证。
标签: MATLAB_Simulink SPWM 电力电子电路 仿真技术 三相 电压源 逆变器
上传时间: 2020-11-25
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随着“节能环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到迅速的推广,使得分布式发电备受关注,即将成为世界各国重要的发电形式。带有分布式电源的配电网及电力电子装置的大量应用致使电能质量下降,如何将分布式发电系统的能量回馈至电网的同时有效改善电能质量是一个重要的问题,因此在分布式发电系统中起电能变换作用的逆变器成为研究的一个热点。本篇主要以电压型并网逆变器为研究对象,对并网逆变器的拓扑结构、控制策略、参数的选择、并网实验等方面作出了详细的分析和研究。 首先根据带有分布式发电的配电网的特点提出一种新的谐波治理思路,即将改善电能质量的有源滤波技术结合到分布式逆变电源中,设计一种新型的多功能并网逆变器。用开关函数法建立了并网逆变器小信号数学模型,确定了以PI闭环调节为核心的复合控制策略,同时为了使输出电流控制达到更好的效果,采用电网电压前馈补偿方法抵消电网电压扰动对并网电流的影响;基于瞬时无功功率的id-iq谐波电流检测算法能精确检测和分离所需要的有功和谐波分量;基于DSP的软件锁相控制算法能实现并网电流与电网电压同频同相。 其次对并网逆变器控制系统的软硬件进行了分块设计:对逆变系统的A/D转换电路、逆变驱动电路、PWM信号发生电路等电路进行了详细地分析和说明。利用DSP主控芯片TMS320LF2407A内部的SCI异步串行通信接口实现了逆变器的人机交互功能,利用其内嵌的CAN控制模块实现了逆变器的并机通信功能;同时在TI DSP2000的运行环境下给出控制系统的主程序和周期中断子程序流程。 最后开发了以功率器件IPM构成的三相PWM变流桥主电路的多功能逆变电源实验平台和相关配套辅助电路,完成了逆变电源的输出有功功率及消除谐波的实验并给出了装置样机的实物图以及实验波形图。验证了逆变器工作原理分析的正确性和系统设计思路的可行性。 本文所做工作拓宽了带有分布式发电的配电网谐波治理的思路,对推动我国节能供电、新能源的利用以及改善电网电能质量等方面具有一定的理论意义和较强的实用价值。
上传时间: 2013-06-06
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随着电力电子技术的发展,模块化程度低、缺乏灵活性、设计复杂、标准化程度低等因素日益成为制约其发展的瓶颈。而电力电子结构块(PEBB)正是为解决以上问题而提出的方法。因此研究利用PEBB来组建功率变换器具有一定的优势和重要的意义。 本文将电子技术和计算机技术等领域先进的、成熟的集成相关的技术应用于电力电子系统集成中,对电力电子系统集成中的操作系统、分布式控制技术和通信技术进行了研究。 将电力电子系统进行结构划分,分为PEBB功率部分和通用控制部分。对于功率部分,采用分立元件设计了一个半桥PEBB,包括主电路、保护电路、驱动电路、吸收电路和滤波电路等。在分析和对比了各种通信接口后选择具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做为PEBB的数字通信接口。对于通用控制部分,选用具有高性价比的ARM7芯片S3C44B0X做为核心处理单元,辅以相应的外围电路。采用USB主机控制芯片使其具有类似USB主机的功能,实现与PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在软件设计上引入实时操作系统UC/OS-Ⅱ,采用多任务系统的形式,满足电力电子操作系统实时性的要求。然后,用两个半桥PEBB和一个通用控制器组成了一个单相全桥电压逆变器,分析和解决PEBB之间的同步等问题。最后给出并分析了实验结果。 通过上述工作,验证了PEBB对解决当前电力电子技术系统集成问题的可行性,为后续研究打下基础。
上传时间: 2013-07-12
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在异步电机三相逆变中,当电机低速运行时,因输出电压较低,由死区时间和信号传播延迟造成的电压损失会使输出电流发生明显的畸变。为改善逆变器输出电流波形,需要进行电压补偿。常用的电压补偿方法有电压反馈补偿、电流反馈补偿、死区解耦补偿、自适应死区补偿等,最常用且容易实现的方法就是电流反馈补偿。电流反馈补偿需要知道电流采样通道及开关器件延迟、开关器件压降、死区时间等参数,为避免直接查阅芯片资料造成的参数误差,本文提出了一种逆变器电压补偿参数离线辨识方法,并研究了该方法在电压补偿中的应用。
上传时间: 2013-10-30
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太阳能AC模块逆变器是近年来发展非常快的技术,本文提出一种新型的基于反激 变换器的逆变器拓扑结构。该电路结构简单,通过Zeta电路将功率脉动转换成小容量电容上的 电压脉动。大大减小了直流输入侧的低频谐波电流,实现了良好的功率解耦。相比较其他AC模 块逆变器中使用大电容进行功率解耦的方法, 既节省了成本又减小了体积。文中采用峰值电流控 制方案,使逆变器能够输出纯正弦的并网电流波形和单位功率因数。最后通过仿真和实验数据验 证了所提新型逆变器的有效性和可行性。 关键词 光伏系统 AC模块 反激变换器 功率解耦 1 引言 随着全球经济的快速发展,人类对能源的需求 日益增长,传统化石能源的大量消耗使全球面临着 能源危机l1-2]。因此世界各国正在致力于新能源的 开发和使用。太阳能、风能、地热能和潮汐能等能 源形式都可以为人类所利用,而这其中太阳能以其 资源丰富、分布广泛、可以再生以及不污染环境等 优点,受到学者们的高度重视。 太阳能光伏发电是一种将太阳光辐射能通过光 伏效应,经太阳能电池直接转换为电能的新型发电 技术_3 。目前太阳能光伏系统主要分为分散式独 立发电系统和并网式发电系统l4j。其中后者省略 了直流环节的蓄电池组,对电能的利用更加灵活, 具有很好的发展前景。在光伏并网系统中,逆变器 决定着系统的效率以及输出电流波形的质量,是整 个光伏发电系统的技术核心,因此研究开发新型高 效逆变器成为越来越多学者关注的焦点。 光伏逆变器的拓扑结构多种多样,过去主要是 集中式逆变器, 目前应用较多的是串联式逆变器和 多组串联式逆变器[5-7 3。AC模块逆变器是近几年 来比较热门的技术l8。 。在这种系统中,每组光电 模块和一个逆变器集成到一起,形成一个AC模 块,再将所有AC模块的输出并联到一起接入电 网。这样就消除了传统逆变器中,由于逆变器和光 伏模块不匹配而造成的功率损失。
上传时间: 2013-11-04
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