【正文】 隨著加速運(yùn)動(dòng)，控制器輸送電流，因此增加或者降低汽車速度。 圖12表示了安裝程序。在空載和負(fù)載狀態(tài)下，電流則被列入考慮之中。電感值用方程3來(lái)計(jì)算。這串聯(lián)得到的24V電壓之后用升壓轉(zhuǎn)換器提升到48V。 電池的仿真通過(guò)MATLAB/Simulink完成。對(duì)于不同電阻值，電壓和電流可被觀察并列于表1中。為了避免這樣，使用升壓變壓器；這樣可以緊使用一般數(shù)量的電池就能得到所需要的電壓。此種由太陽(yáng)能電池組件、充電控制器、電池、升壓轉(zhuǎn)換器和直流無(wú)刷電機(jī)集成的系統(tǒng)，今后將會(huì)發(fā)展成太陽(yáng)能車輛。由于個(gè)人學(xué)識(shí)水平和時(shí)間的限制，本課題的結(jié)果與當(dāng)初的設(shè)計(jì)初衷還有很大差距，本課題在以下方面還有待于進(jìn)一步的研究：1. TMS320F2812為定點(diǎn)型處理器，本系統(tǒng)中也沒(méi)有用到浮點(diǎn)庫(kù)。(a)20Hz時(shí)IGBT觸發(fā)信號(hào)(b)15Hz時(shí)IGBT觸發(fā)信號(hào)(c)10Hz時(shí)IGBT觸發(fā)信號(hào)(d)5Hz時(shí)IGBT觸發(fā)信號(hào)圖57各頻率下生成的PWM波波形(a)20Hz時(shí)逆變電路輸出電壓波形(b)15Hz時(shí)逆變電路輸出電壓波形(c)10Hz時(shí)逆變電路輸出電壓波形(d) 5Hz時(shí)逆變電路輸出電壓波形 圖58各頻率下逆變后生成電壓波形隨著輸入頻率逐漸減小，電動(dòng)機(jī)輸入的線電壓的頻率也隨之減小，周期逐漸增大，但幅值保持不變。是被調(diào)制以傳輸信號(hào)的波形，一般為正弦波。系統(tǒng)仿真如此蓬勃發(fā)展，一方面由于本文面臨的各種實(shí)際系統(tǒng)往往都是包括大量隨機(jī)因素的動(dòng)態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接轉(zhuǎn)矩控制通用變頻器，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度已達(dá)到2ms，%，在不帶速度傳感器PG的情況下即使受到輸入電壓的變化或負(fù)載突變的影響，同樣可以達(dá)到177。目前，常用的方法有參考模型自適應(yīng)法、卡爾曼濾波法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊理論構(gòu)造在線觀測(cè)器的方法對(duì)定子電阻進(jìn)行補(bǔ)償，研究結(jié)果表明，在線辨識(shí)是一個(gè)有效的方法。這種直接轉(zhuǎn)矩控制方法不僅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)參數(shù)變化不敏感，而且控制性能比矢量控制還要好，這是目前最先進(jìn)的控制方式。又因?yàn)镻WM中斷周期TS很小，認(rèn)為在一個(gè)周期內(nèi)Vref是不變的。由于恒壓頻比控制方式在前面已經(jīng)作了詳細(xì)介紹，這里不在贅述。圖310母線電流和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)電路 軟件結(jié)構(gòu)軟件主程序流程如圖311所示，由初始化程序、主程序、PWM中斷、T0中斷服務(wù)子程序組成。驅(qū)動(dòng)芯片的ITRIP端為流過(guò)檢測(cè)管教，如母線電流過(guò)大或者供電電源出現(xiàn)欠壓IR2233J將關(guān)閉其6路驅(qū)動(dòng)輸出，并從FAULT腳向控制器發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)(FAULT信號(hào))并鎖存，只有FLTCLR管腳檢測(cè)到故障清理信號(hào)后才會(huì)正常工作。輸入端分別接母線電容的正負(fù)極。圖33 交直交拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)先將三相交流電(50Hz)經(jīng)三相不可控整流橋整流成直流電，再經(jīng)電容濾波成平滑直流電，最后經(jīng)三相逆變橋逆變成復(fù)制和頻率都可變的交流電，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，達(dá)到調(diào)速的目的?！八俣软憫?yīng)”可以用角速度或頻率值表示。圖26 基頻以上變頻調(diào)速機(jī)械特性綜合上述兩種情況，異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本控制方式如圖27所示。下面分兩種情況說(shuō)明：1. 基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速這是考慮從基頻（電動(dòng)機(jī)額定頻率）向下調(diào)速的情況。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，便于四象限運(yùn)行，不需附加任何設(shè)備。變頻器的基本構(gòu)成如21所示，由主電路（包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器）和控制電路組成，分述如下：1. 整流器：電網(wǎng)側(cè)的變流器Ⅰ是整流器，它的作用是把三相（也可以是單相）交流電整流成直流電。交流變頻調(diào)速技術(shù)是強(qiáng)弱電混合、機(jī)電一體的綜合性技術(shù)，既要處理巨大的轉(zhuǎn)換（整流、逆變），又要處理信息采集、變換和傳輸，因此他可以分為功率和控制兩大部分。4. 將輸出電壓、電流進(jìn)行閉環(huán)控制，可以實(shí)現(xiàn)快速的加減速。雖然上述方法可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速變化，但也受到一定程度的限制，其中就可以分為有極調(diào)速與無(wú)極調(diào)速兩種調(diào)速方式，比較典型的有極調(diào)速如變換電機(jī)磁極極對(duì)數(shù)，其速度變化只能是有極調(diào)速即速度不可能平滑調(diào)節(jié)，只能根據(jù)磁極極對(duì)數(shù)變換為幾組固定的速度值，雖然從公式上可以理解為只要磁極極對(duì)數(shù)足夠多，速度就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，但受電機(jī)結(jié)構(gòu)限制，磁極對(duì)數(shù)不宜過(guò)多，故常將其視為有極變速類型。仿真結(jié)果表明，本文所研究的通用變頻器能夠達(dá)到所設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。關(guān)鍵詞：通用變頻器；恒壓頻比控制；仿真；DSPDesign of 15kW InverterAbstractIn the actual VVVF systems, AC variable speed control system has gradually grown into the mainstream instead of DC drive system. So far, Inverter has been widely used in all walks of industries, automatic development of production process and saves a great deal of energy and accelerates the improvement of technology. So it with great realistic significance to launch researches on inverter and technologies related to it.Constant Proportion of Voltage to Frequency is the most widely used ways in all inverter, inverter using this way cost less and control simply. This paper integrates the most lately research results on the inverter system and, on this basis, launches some theoretical study and practical application. Generally, the paper including five parts with details as following:Complete the frequency controller hardware designation. Hardware side, finish the design and build the frame the hardware, conclude rectifying section, filtering part, inverter part, protection circuit, driving circuit, detection circuit. Introduce the control algorithm of AC speed regulating system, mon algorithm conclude constant pressure frequency , vector, direct torque etc. The paper studies the SPWM technology and general analysis to the result of the matlab emulator to VVVF, and details the current waveform, and launches theoretical study.Keywords：Inverter。無(wú)極調(diào)速的主要含義是速度可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)不存在速度跳躍變化，其中變化電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率的方法雖然可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速但其速度變換的代價(jià)是昂貴的，其變換過(guò)程需要消耗能量，所以經(jīng)過(guò)上述分析可以顯示出變換供電電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)是更為合理的方法，變換供電電源頻率大部分需要通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，尤其是對(duì)于工業(yè)應(yīng)用廣泛的交流電機(jī)，能夠?qū)ζ鋵?shí)現(xiàn)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)的速度調(diào)節(jié)將會(huì)提高生產(chǎn)效率等，所以變頻調(diào)速將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用[1]。然而，在上述四種方法中，由于未引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本性的改善。前者要解決與高壓大電流有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題和新型電力電子器件的應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題，后者要解決硬、軟件開(kāi)發(fā)問(wèn)題。2. 逆變器：負(fù)載側(cè)的變流器Ⅱ?yàn)槟孀兤鳌＿m合于需要頻繁快速加減速和可逆運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)負(fù)載，但由于電流源型變頻器屬于恒流源，對(duì)系統(tǒng)負(fù)載電流的變化反應(yīng)慢，不適合帶多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行，只能帶單臺(tái)電機(jī)運(yùn)行。為了保持電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力，應(yīng)保持氣隙主磁通不變，這就要求降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，保持/=常數(shù)，即保持電動(dòng)勢(shì)與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制。由上面的討論可知，異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速必須按照一定的規(guī)律同時(shí)改變其定子電壓和頻率，即必須通過(guò)變頻裝置獲得電壓、頻率均可調(diào)節(jié)的供電電源，實(shí)現(xiàn)所謂的VVVF(Variable Voltage Variable frequency)調(diào)速控制。用角速度表示的“速度響應(yīng)”值直接稱為“速度響應(yīng)”，單位為rad/s；而將用頻率表示的“速度響應(yīng)”稱為“頻率響應(yīng)”，單位Hz。 信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)現(xiàn)代電氣測(cè)量、控制中，常常需要用低壓器件去測(cè)量、控制高電壓、強(qiáng)電流等模擬量，如果模擬量與數(shù)字量之間沒(méi)有電氣隔離，那么，高電壓、強(qiáng)電流很容易串入低壓器件，并將其燒毀。為使傳感器達(dá)到最佳精度初級(jí)電阻R應(yīng)盡量選擇使得輸入電流為10mA。值得注意的是驅(qū)動(dòng)電路輸出串接電阻一般應(yīng)在10～33，而對(duì)于小功率器件，串接電阻應(yīng)該增加到30～50；或者如果要求驅(qū)動(dòng)電路輸出的正沿脈沖寬度較寬，則必須加大自舉電容容量，否則會(huì)造成欠壓保護(hù)電路工作。1. 初始化程序初始化程序初始化系統(tǒng)配置寄存器、外設(shè)、變量、變頻器的運(yùn)行參數(shù)、功率版的軟起動(dòng)、從PROM讀取參數(shù)。 轉(zhuǎn)差頻率控制由電機(jī)學(xué)可知，改變轉(zhuǎn)差率s亦可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)差頻率控制就是通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的頻率與轉(zhuǎn)差頻率的和來(lái)給定變頻器的輸出，能控制與轉(zhuǎn)差率有直接關(guān)系的轉(zhuǎn)矩和電流。于是有 (44)將式42與44聯(lián)立得 (45)注意式中的Vref、VV6都是矢量。轉(zhuǎn)矩矢量控制直接取交流電機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡(jiǎn)單，精確度高，處理速度非?？?，但是處理器DSP及很多硬件都是高速器件，價(jià)格較貴，較難推廣。3. 磁鏈和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)的改進(jìn)傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制一般對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁鏈采用單滯環(huán)控制，根據(jù)滯環(huán)輸出的結(jié)果來(lái)確定電壓矢量。%的速度控制精度。對(duì)這些系統(tǒng)很難采用傳統(tǒng)方法建立數(shù)學(xué)模型，分析求解。調(diào)制波是用調(diào)制信號(hào)調(diào)制以后的非正弦波。(a)20Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出波形(b)15Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出波形(c)10Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出波形(d) 5Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩輸出波形 圖59 各頻率下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩1. 隨著輸入頻率的減小，電動(dòng)機(jī)相電流的頻率也隨著減小，如圖59，電動(dòng)機(jī)電流的周期逐漸增大，但幅值改變不大，響應(yīng)時(shí)間也越來(lái)越短，才趨于穩(wěn)定，隨著頻率減小。為完成更為復(fù)雜的算法，可以在今后采用浮點(diǎn)庫(kù)或是直接使用TI公司已退出支持浮點(diǎn)運(yùn)算的TMS320F283x系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理器。第1章 引言此論文對(duì)太陽(yáng)能作為汽車動(dòng)力電源的使用用法進(jìn)行討論。這里，使用2節(jié)Amaron Quanta 12v/42Ah電池串聯(lián)，之后提升到額定電壓（48V）。使用這些值，繪制出圖像，這與仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常匹配?？煽仉妷涸从梅匠?來(lái)描述。 直流轉(zhuǎn)換器能夠作為開(kāi)關(guān)模式的穩(wěn)壓器來(lái)轉(zhuǎn)換通常不受控制的直流電壓，為了控制直流輸出電壓。升壓電路中，輸出電壓要大于輸入電壓。在表6中觀察到一些直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載條件下的狀況。這些模塊串聯(lián)或并聯(lián)連接時(shí)，無(wú)法提供足夠的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)BLDC電機(jī)的48V/?？偨Y(jié) 提出了高效轉(zhuǎn)換能源的重要性，實(shí)施了在汽車上使用太陽(yáng)能的方案。電流從電池流到控制整個(gè)汽車系統(tǒng)的控制器。在下一步驟中的工作，500瓦特的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)使用電池（串聯(lián)連接，并且是被運(yùn)行由此供給24V）的輸出電壓同時(shí)被升壓到使用升壓轉(zhuǎn)換器48V，而電池一直所收取的太陽(yáng)能電池組件。直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)與直流發(fā)電機(jī)（，75V）一起工作以之星在開(kāi)環(huán)的負(fù)載測(cè)試條件。波紋電流在每個(gè)轉(zhuǎn)換循環(huán)給電容器充電。為了提高效率，2節(jié)電池串聯(lián)，提供24V電壓作為輸出電壓。開(kāi)路電壓用基于電池實(shí)際充電狀態(tài)的非線性方程來(lái)計(jì)算。 I代表電池電流， V電池電壓 Q電子電荷（） Kboltsmann常數(shù)（） T開(kāi)爾文溫度 Io二極管的方向飽和電流 N二極管理想因數(shù)，介于1和2之間的值 太陽(yáng)能電池模塊在會(huì)再與電阻并聯(lián)的真實(shí)條件下測(cè)試（以太陽(yáng)能模塊為35W討論）。為了達(dá)到通過(guò)電池驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，我們需要串聯(lián)4節(jié)額定值為12V/42Ah的電池；這使得所期待設(shè)計(jì)的汽車成本提高。選擇該應(yīng)用程序的合適的組件的方法就是對(duì)這些組件進(jìn)行研究并且模擬它們?cè)趯?shí)時(shí)環(huán)境不同的測(cè)試中的情況進(jìn)行研究。為今后開(kāi)發(fā)出更高性能的