三相pwm整流器工作原理及數(shù)學(xué)模型研究畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-04-07 02:04本頁(yè)面
【正文】 5所示。直流側(cè)電壓先經(jīng)過(guò)一電壓傳感器和功放電路，將高壓轉(zhuǎn)換成幾伏的低壓后，送至DSP的A/D端口。圖35 直流側(cè)電壓檢測(cè)電路3） 網(wǎng)側(cè)電壓檢測(cè)電路網(wǎng)側(cè)三相交流電壓經(jīng)變壓器降壓后，經(jīng)濾波后經(jīng)反向跟隨電路反向，輸入至DSP芯片F(xiàn)2407的A/D引腳。生成網(wǎng)側(cè)交流電壓的同步信號(hào)經(jīng)過(guò)零比較電路輸入到CAP端口。圖36 網(wǎng)側(cè)電壓檢測(cè)電路 4 軟件設(shè)計(jì)在三相電壓型PWM整流器雙環(huán)控制系統(tǒng)中，輸出端直流側(cè)電容電壓反饋控制外環(huán)，電壓環(huán)指令與直流電壓檢測(cè)信號(hào)經(jīng)比較產(chǎn)生誤差信號(hào)，誤差信號(hào)送入外環(huán)調(diào)節(jié)器。檢測(cè)到的網(wǎng)側(cè)交流電壓同步信號(hào)和交流電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后送入狀態(tài)反饋環(huán)節(jié)，再經(jīng)解耦處理后生成整流器網(wǎng)側(cè)電流反饋控制內(nèi)環(huán)的指令信號(hào)，最后生成的信號(hào)送入PWM比較器，從而控制IGBT的開(kāi)關(guān)與導(dǎo)通。交流電流內(nèi)環(huán)控制大大提高了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)能力；外環(huán)控制使系統(tǒng)具有高度的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性。系統(tǒng)的軟件就是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)各種檢測(cè)的實(shí)時(shí)信號(hào)處理過(guò)程編寫(xiě)的。系統(tǒng)軟件主要分成兩個(gè)部分：主程序模塊和中斷服務(wù)程序模塊。 主程序設(shè)計(jì)主程序主要完成系統(tǒng)運(yùn)行前的一些初始化與準(zhǔn)備操作，主程序的功能包括設(shè)置系統(tǒng)的時(shí)鐘，F(xiàn)2407芯片內(nèi)部的一些專(zhuān)用寄存器的定義與初始化，對(duì)集成外設(shè)控制寄存器設(shè)置選擇外設(shè)模塊在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的工作方式，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)目前的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)判斷三相電壓信號(hào)相位與相位差，如果電網(wǎng)一切正常就啟動(dòng)A/D采樣，開(kāi)全局中斷，開(kāi)事件管理器全比較中斷進(jìn)入工作模式。程序流程圖如圖41所示。 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工作時(shí)大多處在中斷服務(wù)程序運(yùn)行時(shí)間，電壓電流信號(hào)的采樣處理、控制器的計(jì)算，以及出現(xiàn)故障時(shí)的保護(hù)都是在中斷服務(wù)程序中完成的。程序的編寫(xiě)要注意以下幾個(gè)方面。進(jìn)入中斷服務(wù)程序程序要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)以避免數(shù)據(jù)丟失，在中斷服務(wù)程序程序中要生成驅(qū)動(dòng)IGBT所需的PWM信號(hào)，而PWM的頻率為10K赫茲，因此每次響應(yīng)中斷的時(shí)間只有大約100微秒，并且中斷過(guò)程中要進(jìn)行兩次加載操作，因此軟件的編寫(xiě)要十分講究效率。程序流程圖如圖42所示。 直流側(cè)電壓檢測(cè)模塊 在直流電壓檢測(cè)模塊，啟動(dòng)兩路A/D通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流側(cè)電容電壓信號(hào)和指令信號(hào)的檢測(cè)，通過(guò)設(shè)置計(jì)數(shù)器的方法對(duì)直流側(cè)電壓多次累加求平均值消除一些諧波的干擾，并對(duì)直流側(cè)電壓是否在工作范圍之內(nèi)做出判斷，一旦直流側(cè)過(guò)壓或欠壓就發(fā)出中斷請(qǐng)求至PDINT引腳上，立即封鎖PWM信號(hào)的輸出確保主電路IGBT模塊的安全。同時(shí)為外環(huán)調(diào)節(jié)器的計(jì)算提供所需的誤差信號(hào)，同樣誤差信號(hào)也是累加多次求平均值方法獲得。圖41 主程序流程圖圖42 中斷服務(wù)程序流程圖圖43 直流電壓檢測(cè)程序流程圖 交流電壓檢測(cè)模塊 交流電壓檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)三相電壓信號(hào)的檢測(cè)，并通過(guò)坐標(biāo)變換求得d，q軸分量，進(jìn)而得到狀態(tài)反饋。如圖44所示。 電流指令計(jì)算模塊 電流環(huán)的指令信號(hào)是電壓環(huán)的輸出信號(hào)與網(wǎng)側(cè)電流檢測(cè)值比較得到，其具體實(shí)現(xiàn)如圖45。在電流指令信號(hào)生成子程序中，電網(wǎng)同步信號(hào)是通過(guò)查表獲得的，預(yù)先做好的正弦表格存儲(chǔ)在F2407片內(nèi)的程序段內(nèi)，表格的指針與電網(wǎng)電壓同步。由于樣機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)為電網(wǎng)三相對(duì)稱(chēng)，因此只計(jì)算A，c兩相電流指令信號(hào)，B相信號(hào)由A，C兩相之差求得。 圖44 交流電壓檢測(cè)程序流程圖 圖45 電流指令計(jì)算程序流程圖 網(wǎng)測(cè)電流檢測(cè)模塊 電流檢測(cè)模塊不但實(shí)現(xiàn)交流側(cè)進(jìn)線(xiàn)電流的檢測(cè)，同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電流是否在允許的工作范圍內(nèi)，一旦交流電流過(guò)大就調(diào)用網(wǎng)側(cè)電流反時(shí)限保護(hù)程序，若系統(tǒng)電流過(guò)大則快速產(chǎn)生脈沖信號(hào)輸入PDINT引腳，封鎖PWM信號(hào)的輸出。其流程圖如圖46所示。圖46 網(wǎng)測(cè)電流檢測(cè)程序流程圖參考文獻(xiàn)[1] 王兆安，：機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社，2007 [2] 楊蔭福，段善旭，：清華大學(xué)出版社, 2006[3] 張崇巍，：機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社，2003 [4] 吳守箴，2002，[5] 易軍， 2002,31(3):1519 [6] 熊健，張凱，2002 ,21(3):4448[7] 史偉偉，蔣全，2002,32(1):5055[8] 劉和平等．TMS320LF240x DSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用．北京航空航天大學(xué)出版社，2002[9] 江思敏等．TMS320LF240x DSP硬件開(kāi)發(fā)教程．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [10] 陳堅(jiān)．電力電子學(xué)．北京：高等教育出版社．2002[11] 康華光，陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社．2001[12] 董曉鵬，王兆安．PWM 整流器直流電壓對(duì)電源電流控制的影響．電力電子技術(shù)，1998（3）：7－11[13] 李守智，潘永湘，陸劍秋．一種有效的三相PWM整流控制方案．電力電子技術(shù)，2002，36(5)：1718[14] 姚為正，王兆安．三相大功率PWM整流電路的研究，湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001，11(1)：14[15] 余成波，：清華大學(xué)出版社，2005[16] ：高等教育出版社，2002[17] Marian P．Kazmierkowski，Luigi Malesani．Current contfol techniques forThreephase Voltagesource PWM converters：A Surrey．IEEE Trans Ind Elcctronics，1998，45(5)：691703[18] Dennis H Braun, T P Cilmore and W A Maslowski. Regenerative Converter forPWM AC Drives. IEEE . Applicat., , , 1994[19] TMS320 Fixed．point DSP Assembly Language Tools User’s Guide．TexasInstruments．1990 33
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