该系统采用TI 公司专用APFC 整流控制芯片UCC28019 作为控制核心,构成电压外环和电流内环的双环控制,构建了有源功率因数校正(APFC)的高功率因数整流电源。其中,电流内环作用是使网侧交流输入电流跟踪电网电压的波形与相位;电压外环为输出直流电压控制环,外环电压调节器的输出控制内环电流调节器的增益,使输出直流电压稳定。系统采用ATmega16单片机进行监控,完成输出电压的可调以及相关测量参数显示功能,系统通过ATmega16单片机以及其外围器件实现系统功率因数、输出电压、电流的实时测量、人机交互、输出过流保护等功能。实际测试表明,采用UCC28019作为本系统的APFC芯片完全达到或超过题目要求的所有指标。关键词:APFC,UCC28019,过流保护,功率因数
上传时间: 2013-10-14
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在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿 真建模的新方法。在Matlab/Simulink环境下,把独立的功能模块和S函数相结合,构建了无刷直流 电机系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM 逆变器原理实现电流控制。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。 此方法也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。
上传时间: 2014-01-10
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摘要:文中分析了功率因数校正的必要性,对有源功率因数校正主电路拓扑做了对比分析,确定本文选用无桥拓扑。分析了无桥PFC电路的原理和优缺点,可以看到无桥电路具有开关器件少,功耗低,成本小,电路体积小的优点。在控制方案选择单周期控制,并采用Malab Simulink仿真平台建立仿真模型,通过仿真表明,单周期控制的无桥PFC达到功率因数提高的目的。关键词:功率因教校正;无桥;单周期;Matlab随着电力电子技术的发展,电网中整流器、开关电源等非线性负载不断增加。这些存在冲击性的用电设备,将引起网侧输人电流发生严重畸变,产生大量造波污染,导致电网功率因数过低,所以提高功率因数势在必行"早期功率因数校正采用在整流器后加滤波电感电容实现,功率因数一般只有0.6左右;在20世纪90年代,有源功率因数校正(APFC)产生,是在整流器和负载之间接入一个DC/DC开关变换器,应用电流反馈技术,使输入端电流波形跟踪交流输入正弦电压波形,可以使输入电流波形接近正弦,功率因数可提高到0.99以上。由于该方案采用了有源器件,故称为有源功率因数校正APFC1有源功率因数校正主电路拓扑1.1 传统Boost拓扑传统Boost PFC电路由整流桥和PFC组成,如图1所示。传统Boost PFC电路工作时通过控制开关管的动作,采用反馈来控制电流波形,这样可以使交流网侧输入电流跟踪输入交流电压而接近正弦波,来提高功率因数。但其流通路径有3个半导体工作,当变换器功率和开关频率提高时,系统的系统通态损耗明显增加,整体效率低29
上传时间: 2022-06-17
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请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用;无功功率不仅对于供电侧来说十分重要,而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展,大量的非线性负载涌现在电力系统中,由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下,一方面可以对谐波进行抑制,另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分,本文将由此出发,分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法,比较其各白的优劣,其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制:其次对预测电流进行两步预测,实现对数字处理延时效应的补偿,设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,去了PWM调制环节;再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响;文章的最后,为了验证所提方法的有效性,在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验,结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好
上传时间: 2022-06-22
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1谐波和谐波分析2谐波治理方式及APF工作原理3我司APF系统架构及操作说明4部分厂家APF产品介绍5APF选型及应用场合注意事项主要参数对控制系统的影响(1)Udc越大,ic变化越快,但是器件耐压要求越高;(2)当Udc一定时,电容值越小,则直流母线电压波动越大,影响有源电力滤波器的补偿效果;电容值越大,则直流母线电压波动越小,但是电容体积和造价都会增加;(3)电感值L越大,电流的纹波越小,但补偿电流变化率就越小,电流跟踪能力就越弱;电感值越小,电流变化率越大,有源电力滤波器的动态响应速度越快,但电流变化就越剧烈,电流的纹波就越大(4)开关频率f越高,ic纹波越小,可以补偿的谐波次数越高,但对器件的要求越高,开关损耗也增大;开关频率越低,ic纹波电流越大,补偿效果越差
标签: 电力滤波器
上传时间: 2022-07-05
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本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理,然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。为了验证控制算法和控制策略的合理性,在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink环境下,构建了无刷直流电机系统的仿真模型,并详细介绍了控制系统的各个子模块。该系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。在建立仿真模型的基础上,本论文对模型进行了仿真。观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数,并进行了分析。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性,并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词:无刷直流电机;建模;仿真;电流滞环;Matlab
上传时间: 2022-07-18
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随着工业技术的不断发展,大型结构件的应用越来越多。在这些大型结构件的焊接生产中存在大量的弯曲角焊缝和折线角焊缝,实现这些焊缝的自动化焊接对于提高生产效率和保证产品质量具有非常重要的意义。这些工件结构庞大,很多焊接作业必须在现场进行,难以采用手臂式机器人进行自动焊接,也难以采用编程或示教的方式进行焊缝跟踪;另外在对这些焊缝进行自动焊接时,不仅要控制焊枪跟踪焊缝移动,同时还要调整焊枪的倾角,以保证焊接质量。 为此,本文以轮式移动焊接机器人为平台,解决大范围移动焊接问题;同时采用旋转电弧作为传感器,进行焊枪偏差识别与倾角检测,从而实现大型构件角焊缝自动焊接。研究内容主要包括:焊接电流信号的滤波处理;焊枪偏差与倾角检测;水平弯曲角焊缝、具有直角转弯的角焊缝和水平折线角焊缝跟踪及焊枪倾角调整控制器的设计。 针对焊接电流信号易受外界噪声干扰影响的问题,本文提出以软阈值小波滤波为核心的组合滤波算法,对旋转电弧传感器采集到的电流信号进行滤波处理,使电流波形得到了明显地改善,提高了电流信号的信噪比,为焊枪的偏差和倾角检测奠定了基础。
上传时间: 2013-04-24
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随着电力电子装置越加广泛的投入使用,电能得到了更加充分的应用,但是伴随而来的是越来越多的非线性、冲击性负载的投入使用,电网中谐波污染日益严重,在针对此类谐波抑制和无功补偿装置的研究中,电力有源滤波器APF得到了广泛应用. 与传统无源滤波器比较,有源电力滤波器具有动态响应特性好,滤波特性不受系统阻抗的影响等优势.而APF所采用的谐波电流检测方法,直接决定了谐波的检测精度和跟踪速度,是决定谐波补偿特性的关键.本论文重点研究了谐波电流检测方法. 在众多有源滤波器的谐波及无功电流检测算法中,基于三相瞬时无功功率理论的应用最为广泛.应用此理论的i<,p>-i<,q>岛检测方法计算简单,具有较好实时性,适合电流快速检测的优点;但同时也存在很多局限性. 本文首先通过分析、比较总结出各类APF的优缺点和适用性,系统地研究了有源电力滤波器的两个关键技术:谐波电流检测和PWM信号发生器的控制策略;在此基础上,针对在负载电流有较大突变时补偿电路会产生较大畸变影响补偿效果的问题,以及三相电压畸变时i<,p>-i<,q>检测法存在的误差等问题,从基于DSP控制的三相四线制并联型有源电力滤波器的结构出发进行优化设计,提出了一种改进的i<,p>-i<,q>检测法,在该检测法中增加了平衡.APF直流侧电容总电压和上下电容电压的闭环控制,以消除负载电流突变时产生的畸变;并采用一种新颖的基于低通滤波的A相正序电压提取单元来代替原始的i<,p>-i<,q>检测法的PLL锁相环,在三相电压畸变情况下仍可以正确提取A相正序电压,以精确检测出谐波和无功电流. 最后通过MATLAB6.5对系统进行了仿真验证,仿真结果表明该算法能有效保证检测效果的实时性和精确性,证明了该算法的可行性.
上传时间: 2013-04-24
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超声波电机(Ultrasonic Motor,简称USM)是近二十年来发展起来的一种新原理微型电机,该类电机不同于传统的电磁感应电机,它是利用压电陶瓷的逆压电效应激发超声振动,借助弹性体谐振放大,通过摩擦耦合使运动体产生旋转或直线运动。这种电机具有结构紧凑、响应快、低速大力矩、不受电磁干扰、断电自锁等优点,在微型机械、机器人、精密仪器、家用电器、汽车、航空航天等方面有着广泛的应用前景。 二十多年来超声波电机的研究取得了很大的进展,有些机型已经逐步产业化。为了适应超声波电机推广应用和产业化发展的需要,必须加强电机驱动控制技术的研究工作。目前,小型化、通用化、高性能的驱动电源和简单、实用的控制技术已成为国内外研究的热点。本文总结了国内外关于超声波电机的驱动控制技术以及其驱动电源的设计理论与经验,分析了电机的阻抗特性及其谐振频率漂移的影响因素。在此基础上,本文提出了基于保持电机驱动电压、电流间相位差恒定不变的频率跟踪方法,设计了一种新型的超声波电机驱动电源。 本文开展的主要研究工作如下: (1)简要介绍了超声波电机的基本原理、独特优点、发展历史以及本论文的选题意义和主要内容。 (2)分析了超声波电机的阻抗特性,在此基础上研究了电机频率漂移的原因及不利影响,总结了各种实现频率跟踪的方法。 (3)在理论分析的基础上,提出了基于保持超声波电机驱动电压、电流间相位差恒定不变的频率跟踪方法,该方法可以由锁相环CD4046实现。 (4)对所设计的超声波电机驱动电源进行实验,从实验结果可知该电源能够有效地驱动电机,并且频率跟踪的效果较好,电机转速的变化可稳定在4%左右。
上传时间: 2013-06-27
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随着功率开关器件的进步,大量的电力电子变流装置在国民经济各领域获得了广泛应用,但是这些变流装置大部分都需要整流环节。传统的不控整流或相控整流存在网侧功率因数低、电流畸变严重等缺点。PWM整流器可实现正弦的网侧电流、单位或可调的功率因数、能量的双向流动,是一种真正意义上的“绿色环保”电力电子装置。PWM整流器可分为电压型PWM整流器(Voltage—SourceRectifier,VSR)和电流型PWM整流器(Current—SourceRectifier,CSR)。CSR具有直接控制输出电流、动态响应快、限流能力强等特点,在一些中、大功率应用场合,较之VSR,在经济和技术上更具优势。 本文针对电网电压平衡、不平衡情况、多模块直接并联几个方面,对三相CSR及其控制策略展开了深入研究,论文的主要工作和取得的创新性成果如下: 1、在电网电压平衡情况下,提出了三相CSR的直流电流非线性解耦控制策略和交流电流非线性解耦控制策略,实现了有功功率和无功功率的独立、解耦控制,获得了线性的动态响应。直流电流非线性解耦控制策略是直流电流控制和网侧无功电流控制并行的控制策略,具有较快的直流电流响应速度;交流电流非线性解耦控制策略是直流电流(或电压)控制和网侧电流控制级联的控制策略,具有结构简单,便于独立设计直流和交流控制器的特点。 2、考虑了电网电压不平衡和滤波器参数三相不对称的情况,提出了基于瞬时有功功率调节的三相CSR的不平衡补偿策略,消除了直流电流脉动分量,实现了网侧可控的功率因数和正弦的交流电流;提出了基于滑模控制的交流电流控制策略,简化了控制器结构,实现了对网侧电流的无差跟踪。 3、建立了多模块直接并联CSR的环流模型;对任一并联模块,提出了总直流电流控制器外加2个均流控制器的直流侧控制器结构,保证了流过各模块上、下桥臂的电流均相等,并且各模块仅共享总直流电流控制器输出信号,最大可能地保证了各模块控制的独立性。 4、建立了三相CSR实验系统,进行了初步的实验研究。
上传时间: 2013-04-24
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