基于DSP的三相電壓型PWM整流器的設(shè)計
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【摘要】: 隨著電網(wǎng)諧波污染問題日益嚴重和人們對高性能電力傳動技術(shù)的需要,PWM整流技術(shù)引起人們越來越多的注意。三相電壓型PWM整流器可以做到高功率因數(shù),直流電壓輸出穩(wěn)定,具有良好的動態(tài)性能,并可實現(xiàn)能量的雙向流動。因此,成為當(dāng)前電力電子領(lǐng)域研究的熱點課題之一。 首先,論文根據(jù)三相電壓型PWM整流器的主電路拓撲結(jié)構(gòu),闡述三相電壓型PWM整流器的基本工作原理。 其次,介紹三相電壓型PWM整流器的控制方法,深入研究三相電壓型PWM整流器的空間電壓矢量脈寬調(diào)制控制方法,進行三相電壓型PWM整流器的PI控制調(diào)節(jié)器的設(shè)計。 然后,進行三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的仿真研究,建立主電路、空間電壓矢量PWM控制模塊及PI控制調(diào)節(jié)器的仿真模型,進行三相電壓型PWM整流器整個系統(tǒng)的仿真。 最后,在對三相電壓型PWM整流器工作原理及控制方法進行深入分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)對三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的仿真,進行整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和主電路參數(shù)及軟件設(shè)計,搭建三相電壓型PWM整流器的系統(tǒng)實驗平臺,在系統(tǒng)實驗平臺上做了大量的實驗。 實驗結(jié)果表明,論文所設(shè)計的三相電壓型PWM整流器實現(xiàn)了高功率因數(shù)運行,解決了傳統(tǒng)意義上的整流電路中存在諧波含量大、功率因數(shù)低和能量不能回饋等問題,實現(xiàn)了能量的雙向流動和直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定控制,具有良好的工程實用價值。
【關(guān)鍵詞】:PWM整流器 空間電壓矢量 功率因數(shù) 仿真
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TM461
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 引言10-11
- 1.2 三相電壓型PWM 整流器國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀11-13
- 1.3 研究的目的及意義13-14
- 1.4 本課題所做的工作14-16
- 第2章 三相電壓型PWM 整流器的拓撲結(jié)構(gòu)與工作原理16-20
- 2.1 三相電壓型PWM 整流器的主電路拓撲結(jié)構(gòu)16-17
- 2.2 三相電壓型整流器的工作原理17-19
- 2.3 本章小結(jié)19-20
- 第3章 三相電壓型PWM 整流器的控制方法與系統(tǒng)仿真的研究20-45
- 3.1 三相電壓型PWM 整流器的控制方法20
- 3.2 等量坐標(biāo)變換20-22
- 3.3 三相電壓型PWM 整流器的電壓空間矢量脈寬調(diào)制方法22-29
- 3.3.1 三相電壓型PWM 整流器空間電壓矢量分布22-23
- 3.3.2 空間電壓矢量的合成23-25
- 3.3.3 基于正交坐標(biāo)系(α,β)的空間電壓矢量PWM 算法25-29
- 3.3.4 SVPWM 與SPWM 控制的比較29
- 3.4 PI 控制器的設(shè)計與數(shù)字化實現(xiàn)29-32
- 3.4.1 PID 控制原理29-31
- 3.4.2 PID 控制器的數(shù)字化實現(xiàn)31-32
- 3.4.3 三相電壓型PWM 整流器的PI 控制器的設(shè)計32
- 3.5 三相電壓型PWM 整流器系統(tǒng)仿真的研究32-44
- 3.5.1 三相電壓型PWM 整流器主電路的仿真模型32-35
- 3.5.2 空間電壓矢量PWM 控制模塊的仿真模型35-38
- 3.5.3 三相電壓型PWM 整流器的PI 控制器的仿真模型38-40
- 3.5.4 系統(tǒng)仿真40-44
- 3.6 本章小結(jié)44-45
- 第4章 三相電壓型PWM 整流器的硬件設(shè)計45-60
- 4.1 主電路硬件設(shè)計45-53
- 4.1.1 主功率開關(guān)器件的選擇45-46
- 4.1.2 交流側(cè)電感的設(shè)計46-52
- 4.1.3 直流側(cè)電容的設(shè)計52-53
- 4.2 基于DSP 的控制電路硬件設(shè)計53-59
- 4.2.1 TMS320LF2407A 的特點54
- 4.2.2 信號檢測電路的設(shè)計54-55
- 4.2.3 信號調(diào)理電路的設(shè)計55-56
- 4.2.4 驅(qū)動及保護電路的設(shè)計56-57
- 4.2.5 鍵盤及顯示電路的設(shè)計57-59
- 4.3 本章小結(jié)59-60
- 第5章 三相電壓型PWM 整流器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計60-68
- 5.1 主程序設(shè)計60-61
- 5.2 中斷服務(wù)程序設(shè)計61-67
- 5.2.1 AD 采樣軟件設(shè)計62-63
- 5.2.2 一階數(shù)字濾波的實現(xiàn)63-64
- 5.2.3 鍵盤及顯示的軟件設(shè)計64-65
- 5.2.4 數(shù)字PI 控制調(diào)節(jié)器的軟件設(shè)計65-66
- 5.2.5 SVPWM 控制信號生成的軟件設(shè)計66-67
- 5.3 本章小結(jié)67-68
- 第6章 實驗結(jié)果及分析68-74
- 6.1 實驗平臺68-69
- 6.2 實驗結(jié)果與波形分析69-73
- 6.3 本章小結(jié)73-74
- 結(jié)論74-75
- 參考文獻75-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79
- 致謝79
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