随着电力电子技术的发展,交流电源系统的电能质量问题受到越来越多的关注。传统的整流环节广泛采用二极管不控整流和晶闸管相控整流电路,向电网注入了大量的谐波及无功,造成了严重的污染。提高电网侧功率因数以及降低输入电流谐波成为一个研究热点。功率因数校正技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染,提高功率因数的一项有力措施。本文所做的主要工作包括以下几部分: 1.分析了单位功率因数三相桥式整流的工作原理,这种整流拓扑从工作原理上可以分成两部分:功率因数补偿网络和常规整流网络。在此基础上,为整流电路建立了精确的数学模型。 2.这种单位功率因数三相桥式整流的输入电感是在额定负载下计算出的,当负载发生变化时,其功率因数会降低。针对这种情况,提出了一种新的控制方法。常规整流网络向电网注入的谐波可以由功率因数补偿网络进行补偿,所以输入功率因数相应提高。负载消耗的有功由电网提供,补偿网络既不消耗有功也不提供任何有功。根据功率平衡理论,可以确定参考补偿电流。双向开关的导通和关断由滞环电流控制确定。在这一方法的控制下,双向开关工作在高频下,因此输入电感值相应降低。仿真和实验结果都表明:新的控制方法下,负载变化时,输入电流仍接近于正弦,功率因数接近1。 3.根据IEEE-519标准对谐波电流畸变率的要求,为单位功率因数三相桥式整流提出了另一种控制方法。该方法综合考虑单次谐波电流畸变率、总谐波畸变率、功率因数、有功消耗等性能指标,并进行优化,推导出最优电流补偿增益和相移。将三相负载电流通过具有最优电流补偿增益和相移的电流补偿滤波器,得到补偿后期望的电网电流,驱动双向开关导通和关断。仿真和实验都收到了满意的效果,使这一整流桥可以工作在较宽的负载范围内。 4.单位功率因数三相桥式整流中直流侧电容电压随负载的波动而波动,为提高其动、静态性能,将简单自适应控制应用到了直流侧电容电压的控制中,并提出利用改进的二次型性能指标修改自适应参数的方法,可以在实现对参考模型跟踪的同时又不使控制增量过大,与常规的PI型简单自适应控制相比在适应律的计算中引入了控制量的增量和状态误差在k及k+1时刻的采样值。利用该方法为直流侧电压设计了控制器,并进行了仿真与实验研究,结果表明与PI型适应律相比,新的控制器能提高系统的动态响应性能,负载变化时系统的鲁棒性更强。
上传时间: 2013-06-15
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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。
上传时间: 2013-07-24
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三相spwm信号是由高频载波和三相调 制波比较而得的,三相svpwm信号也可理解为由高频载波和三相调制波比较而得,区别是前者的三相调制波是三相对称的正弦波,后者的三相调制波是三相对称的马鞍形波,马鞍形波由正弦波和一定幅值的三次谐波复合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出现和发展却和以上思路大相径庭,其完全从空间矢量的角度出发,后来人们才发现svpwm和spwm的以上渊源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆变器中得以广泛应用,其原因有两个,一是采用svpwm的逆变器输出相电压中的基波含量高于采用spwm的逆变器[2][3],二是dsp的快速运算能力可以实时计算开关时间。但在实际应用svpwm时,往往对以下问题感到疑惑:svpwm算法的推导、开关向量的选择、dsp的实现、逆变器输出相电压有效值的大小。本文的内容将有助这些疑惑的解决,更灵活地应用svpwm算法。
上传时间: 2013-06-05
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全国大学生电子设计(课题:波形的合成与分解) 1 任务 设计制作一个具有产生多个不同频率的正弦信号,并将这些信号再合成为近似方波和三角波功能的电路。系统示意图如图1所示: 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号,这三种信号应具有确定的相位关系;产生的信号波形无明显失真;幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V; 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的1kHz和3kHz正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V,合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度为5V; 2.4根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号,合成一个近似的三角波形,波形幅度为5V; 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调,步进值为0.5V和0.05V; 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测量误差不大于5%; 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号,这三种信号应具有确定的相位关系;产生的信号波形无明显失真;幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V; 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的1kHz和3kHz正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V,合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度为5V; 2.4根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号,合成一个近似的三角波形,波形幅度为5V; 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调,步进值为0.5V和0.05V; 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测量误差不大于5%; 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号,这三种信号应具有确定的相位关系;产生的信号波形无明显失真;幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V; 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的1kHz和3kHz正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V,合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度为5V; 2.4根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号,合成一个近似的三角波形,波形幅度为5V; 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调,步进值为0.5V和0.05V; 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测量误差不大于5%; 2要求 2.1 方波振荡器的信号经分频与滤波处理,同时产生频率为1kHz和3kHz与5kHz的正弦波信号,这三种信号应具有确定的相位关系;产生的信号波形无明显失真;幅度峰峰值分别为6V与2V和1.2V; 2.2制作一个由移相器和加法器构成的信号合成电路,将产生的1kHz和3kHz正弦波信号,作为基波和3次谐波,合成一个近似方波,波形幅度为5V,合成波形的形状如图2所示。 图2 利用基波和3次谐波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信号作为5次谐波,参与信号合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度为5V; 2.4根据三角波谐波的组成关系,设计一个新的信号合成电路,将产生的1kHz、3kHz、5kHz各个正弦信号,合成一个近似的三角波形,波形幅度为5V; 2.5合成波形的幅度与直流电平能数字设置和数控步进可调,步进值为0.5V和0.05V; 2.6设计制作一个能对各个正弦信号的幅度进行测量和数字显示的电路,测量误差不大于5%; 一起学习交流 QQ:853594759
上传时间: 2013-10-11
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为实现对非线性负载的谐波补偿和功率因数连续调节,采用了一种无变压器并联混合型有源滤波器,阐述了其工作原理。综合考虑成本与滤波效果的情况下选择采用7次单调谐无源滤波器,针对7次单调谐无源滤波器对于5次谐波补偿能力较差的状况,采用了反馈加5次前馈的控制策略.为了进一步对系统的无功功率进行补偿,在原有的反馈控制环节上进行了一定的改进.仿真结果证明了该并联混合性有源滤波工作的有效性。
上传时间: 2013-12-05
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双频式定子接地保护是目前在中小型发电机中得到广泛应用的一种发电机保护,三次谐波的变化情况是这种保护动作的依据之一。文中着重就能够从发电机机端和中性点侧电压中初步提取三次谐波的模拟滤波器的设计进行了讨论,通过分析比较各类滤波器的阻带衰减速度、通频带平坦度等特点以及生产实际装置的成本等多方面因素设计出了一款能够满足保护装置要求的模拟滤波器。从仿真及实验结果中可以看出,此款模拟滤波器具有良好的应用效果。
上传时间: 2013-10-13
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1) 全数字化设计,交流采样,人机界面采用大屏幕点阵图形128X64 LCD中文液晶显示器。 2) 可实时显示A、B、C各相功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率、电压3、5、7、9、11、13次谐波畸变率、电流3、5、7、9、 11、13次谐波畸变率频率、频率、电容输出显示及投切状态、报警等信息。 3) 设置参数中文提示,数字输入。 4) 电容器控制方案支持三相补偿、分相补偿、混合补偿方案,可通过菜单操作进行设置。 5) 电容器投切控制程序支持等容/编码(1:2、 1:2:3、 1:2:4:8…)等投切方式。 6) 具有手动补偿/自动补偿两种工作方式。 7) 提供电平控制输出接口(+12V),动态响应优于20MS。 8) 取样物理量为无功功率,具有谐波测量及保护功能。 9) 控制器具有RS-485通讯接口,MODBUS标准现场总线协议,方便接入低压配电系统。
上传时间: 2013-11-09
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DAC34H84 是一款由德州仪器(TI)推出的四通道、16 比特、采样1.25GSPS、功耗1.4W 高性能的数模转换器。支持625MSPS 的数据率,可用于宽带与多通道系统的基站收发信机。由于无线通信技术的高速发展与各设备商基站射频拉远单元(RRU/RRH)多种制式平台化的要求,目前收发信机单板支持的发射信号频谱越来越宽,而中频频率一般没有相应提高,所以中频发射DAC 发出中频(IF)信号的二次谐波(HD2)或中频与采样频率Fs 混叠产生的信号(Fs-2*IF)离主信号也越来越近,因此这些非线性杂散越来越难被外部模拟滤波器滤除。这些子进行pcb设计布局,能取得较好的信号完整性效果,可以在pcb打样后,更放心。这些杂散信号会降低发射机的SFDR 性能,优化DAC 输出的二次谐波性能也就变得越来越重要。
上传时间: 2013-10-23
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载波相移SPWM 调制法目前是级联型逆变器的主流调制方法,其等效载波频率高,谐波特性好,功率单元之间输出功率平衡。而移相空间矢量调制法基于传统的两电平空间矢量调制法,并采用载波移相的思想,因此兼有空间矢量法和载波相移SPWM 法的优势,谐波特性好,电压利用率高,且控制方法简单便于数字实现,可与矢量控制和直接转矩控制等各种现代方法相结合应用于电机的变频调速系统中。本文以三级级联型逆变器为例对载波相移SPWM 调制法和移相空间矢量调制法分别进行了研究,通过仿真对比,总结出移相空间矢量调制法与载波相移SPWM 调制法的异同和所具有的优势。
上传时间: 2014-12-24
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了解高压变频系统共模电压及其特点,对整个变频系统的设计具有重要意义。文中较详细地分析了级联型多电平高压变频系统共模电压的产生机理,对两种电压胞脉宽调制(PWM) 方法引起的共模电压进行了比较,提出了采用电压胞异相调制和3 次谐波注入法减小变频系统共模电压的策略。仿真计算表明,该方法既能减小变频系统输出共模电压,又不致降低直流电压利用率。
上传时间: 2013-11-23
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