發(fā)布時間：2023-10-27 19:52

　　在逐漸邁進低碳經(jīng)濟的今天,作為綠色可再生能源重要組成部分的太陽能越來越受到青睞,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展,其中光伏水泵系統(tǒng)也成為了熱點研究方向,其應(yīng)用范圍逐步擴大,有著潛在的巨大市場和良好的經(jīng)濟社會效益。 本文研究設(shè)計的BLDC光伏水泵系統(tǒng)是廣東聯(lián)合泵業(yè)公司委托開發(fā)項目,不僅要求本系統(tǒng)完成光伏水泵系統(tǒng)基本的提水功能,還要進一步提高光伏水泵系統(tǒng)的技術(shù)水平,在高效率、寬揚程、高可靠性和易操作性等方面有所提高,并有效控制成本,使本光伏水泵系統(tǒng)易于推廣應(yīng)用�，F(xiàn)在該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了批量試生產(chǎn)。 本文通過對系統(tǒng)各主要和關(guān)鍵技術(shù)的分析,提出系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并完成系統(tǒng)控制器硬件電路和軟件設(shè)計,同時完成了試驗樣機的制作,和實驗平臺的搭建,并對其進行了實驗研究,驗證了方案的可行性。具體工作如下: 1.通過對光伏水泵系統(tǒng)的分析,設(shè)計出以dsPIC30F4011為控制核心、IPM為電子換相主電路的BLDC光伏水泵系統(tǒng)控制器的整體結(jié)構(gòu)。 2.通過對光伏水泵系統(tǒng)中機泵系統(tǒng)的研究,并重點分析光伏水泵特性和無位置傳感器直流無刷電機中的關(guān)鍵技術(shù):轉(zhuǎn)子位置檢測技術(shù)、電機起動至同步運行技術(shù)和電子換相中的數(shù)字鎖相...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 概述
    1.1 太陽能光伏利用的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
    1.2 光伏水泵系統(tǒng)的組成
    1.3 光伏水泵系統(tǒng)的研究意義
    1.4 本課題的任務(wù)
第二章 光伏陣列特性與光伏水泵系統(tǒng)最大功率點跟蹤
    2.1 光伏電池原理與特性
        2.1.1 光伏電池原理
        2.1.2 光伏電池特性
    2.2 恒定電壓法CVT 光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤
    2.3 MPPT 在光伏水泵中的原理及實現(xiàn)方法
        2.3.1 擾動觀測法
        2.3.2 擾動觀測法的失序
        2.3.3 擾動觀測法的改進方法-最優(yōu)梯度法
    2.4 MPPT 仿真結(jié)果和分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 光伏水泵機泵系統(tǒng)及其控制研究
    3.1 光伏水泵系統(tǒng)用水泵研究
        3.1.1 光伏水泵的工作參數(shù)
        3.1.2 光伏水泵流量和揚程與電機功率匹配
        3.1.3 光伏水泵工況點及其調(diào)節(jié)
        3.1.4 本光伏水泵系統(tǒng)用3DS 系列水泵
    3.2 光伏水泵系統(tǒng)用永磁直流無刷電機
        3.2.1 永磁直流無刷電機工作原理
        3.2.2 永磁直流無刷電機轉(zhuǎn)矩控制原理
    3.3 無位置傳感器直流無刷電機的轉(zhuǎn)子位置檢測
        3.3.1 常用的無位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測方法
        3.3.2 虛擬中點法直流無刷電機的無傳感器位置檢測
        3.3.3 本設(shè)計中高壓電機虛擬中點法的工程實現(xiàn)
    3.4 電機起動至同步運行研究
        3.4.1 三段式起動至同步運行方法
        3.4.2 自尋最佳點切換法
    3.5 電機電子換相中的數(shù)字鎖相與濾波
        3.5.1 電機電子換相技術(shù)概述
        3.5.2 電機電子換相的數(shù)字濾波和預(yù)估方法
    3.6 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 電子換相主電路設(shè)計
        4.2.1 智能功率模塊（IPM）構(gòu)成的電子換相主電路
        4.2.2 PS21564 主要外圍參數(shù)設(shè)定
    4.3 數(shù)字信號控制器為核心的控制電路
        4.3.1 dsPIC30F4011 介紹
        4.3.2 dsPIC30F4011 控制核心外圍電路設(shè)計
    4.4 BLDC 電動機反電動勢檢測電路設(shè)計
    4.5 板載開關(guān)電源設(shè)計
        4.5.1 本系統(tǒng)板載電源結(jié)構(gòu)
        4.5.2 綠色節(jié)能芯片LD7575 構(gòu)成的開關(guān)電源
    4.6 系統(tǒng)檢測電路設(shè)計
        4.6.1 光伏陣列電壓采樣電路
        4.6.2 光伏陣列電流采樣電路
        4.6.3 溫度檢測電路
        4.6.4 水井和水塔水位檢測電路
    4.7 顯示操作系統(tǒng)設(shè)計
    4.8 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.1 系統(tǒng)主程序流程
    5.2 系統(tǒng)子程序流程
        5.2.1 PWM 中斷子程序
        5.2.2 反電勢過零捕捉中斷子程序
        5.2.3 定時器中斷子程序
        5.2.4 PI 調(diào)節(jié)穩(wěn)壓跟蹤子程序
        5.2.5 CVT 軟啟動子程序
        5.2.6 MPPT 最大功率跟蹤子程序
        5.2.7 光伏水泵保護子程序
    5.3 本章小結(jié)
第六章 實驗結(jié)果與展望
    6.1 實驗結(jié)果與分析
    6.2 進一步工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3857164