【正文】 功能，充電的電流隨電網(wǎng)的電壓變化而變化，必須通過人工不斷調(diào)整才能進(jìn)行充電。將 PWM 變流器應(yīng)用到蓄電池充放電裝置，這方面的研究較少。所以對 PWM 整流器進(jìn)行深入研究具有非常重要的意義。在功率不大的場合下，可采用全控型 PWM 整流器來替代傳統(tǒng)的二極管和晶閘管整流。另外一種方法就是開發(fā)新型電力電子變流器，使其產(chǎn)生較小甚至不產(chǎn)生諧波，且運行在單位功率因數(shù)。當(dāng)輸電線路與通訊線路平行或相距較近時，由于兩者之間存在靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，形成電場耦合和磁場耦合，諧波分量將在通訊系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生聲頻干擾，從而降低信號的傳輸質(zhì)量，破壞信號的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴(yán)重時將威脅通訊設(shè)備及人身安全。當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)配合不利時，在一定的頻率下，形成諧波振蕩，產(chǎn)生過電壓或過電流，危及電力系統(tǒng)的安全運行，如不加以治理極易引發(fā)輸配電事故的發(fā)生。引發(fā)供電事故的發(fā)生。諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導(dǎo)致變壓器、電容器等電氣設(shè)備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應(yīng)力增大。由于諧波不經(jīng)治理是無法自然消除的，因此大量諧波電壓電流在電網(wǎng)中游蕩并積累疊加導(dǎo)致線路損耗增加、電力設(shè)備過熱，從而加大了電力運行成本，增加了電費的支出。對于電力系統(tǒng)外部，諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。例如三相六脈波整流器所產(chǎn)生的諧波主要是5次和7次，而三相 12 脈波整流器所產(chǎn)生的諧波主要是 11 次和 13 次。在蓄電池生產(chǎn)過程中，不管是極板化成，還是電池的活化，充放電是一個很關(guān)鍵的過程，首先要保證按充放電工藝對電池進(jìn)行充放電，其次由于蓄電池生產(chǎn)廠家都是批量生產(chǎn)電池，由于對電池充放電的時間長和充放電電流大和電壓高，充放電所消耗的電能就非常大，所以充放電過程中如何節(jié)能也是一個不可忽視的問題，為此充放電裝置在此扮演著很重要的角色。threephase voltage. 目錄 摘 要 IAbstract II第1章 緒 論 1 研究背景及意義 1 蓄電池充放電裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展 2 本課題的研究內(nèi)容 3第2章 三相電壓型 PWM 整流器的原理及控制 5 PWM 整流器常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5 電壓型三相PWM 整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5 PWM 整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 6 PWM 整流器的運行基本原理 7 三相 VSR 數(shù)學(xué)模型 8 三相 VSR 的一般數(shù)學(xué)模型 8 三相 VSR dq 模型 10 三相電壓型 PWM 整流器的控制 12 常用控制方法 12 三相 VSR 的解耦控制方法 14 三相 VSR 空間矢量控制 15第3章 蓄電池充放電裝置的硬件設(shè)計 16 硬件系統(tǒng)構(gòu)成 16 主電路設(shè)計 17 功率器件 IGBT 的選型 17 三相 VSR 電感設(shè)計 18 電容的設(shè)計 18 輔助電源電路設(shè)計 19 檢測控制電路設(shè)計 21 TMS320F28035 最小系統(tǒng)電路設(shè)計 21 蓄電池電流采樣電路設(shè)計 21 蓄電池電壓采樣電路設(shè)計 23 交流側(cè)電流采樣電路設(shè)計 23 電網(wǎng)電壓過零檢測和電壓采樣電路設(shè)計 24 25 相序檢測電路設(shè)計 26 CAN 通信接口電路設(shè)計 27 本章小結(jié) 27第4章 系統(tǒng)裝置的軟件設(shè)計及結(jié)果 28 控制系統(tǒng)的構(gòu)成 28 電網(wǎng)周期與 PWM 周期的計算 31 A/D 采樣 32 33結(jié)束語 34參考文獻(xiàn) 35致 謝 37附錄A 系統(tǒng)電路圖 38IV基于三相PWM整流器蓄電池充放電系統(tǒng)的研究與設(shè)計第1章 緒 論 研究背景及意義 鉛酸蓄電池是產(chǎn)生于 1859 年，如今已經(jīng)成為世界上廣泛使用的一種儲能設(shè)備，具有供電可靠、移動方便、電壓特性平穩(wěn)、適用于大電流放電及廣泛的環(huán)境溫度范圍、使用壽命長、適用范圍廣、及造價低廉等優(yōu)點。pwm。內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，用于快速跟蹤外環(huán)的指令，實現(xiàn)單位功率因數(shù)和正弦波電流控制?；?dq 數(shù)學(xué)模型，完整給出采用 PI 前饋解耦的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。主要包括控制方法的研究、空間矢量的實現(xiàn)、系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計。此處研發(fā)了一種基于 PWM 的蓄電池充放電機，該裝置可運行于單位功率因數(shù)而使諧波變小，并且可將電池的放電能量饋送電網(wǎng)本文主電路采用三相電壓型 PWM 整流器，這是一個強耦合、時變非線性系統(tǒng)，控制較為復(fù)雜?；谌郟WM整流器的蓄電池充放電系統(tǒng)的研究與設(shè)計本科生畢業(yè)論文(設(shè)計) 題 目： 基于三相PWM整流器的蓄電 池充放電系統(tǒng)的研究與設(shè)計 專業(yè)班級： 自動化二班 摘 要在蓄電池的生產(chǎn)過程中需要對蓄電池進(jìn)行循環(huán)充放電，對蓄電池進(jìn)行化成，以激活蓄電池。傳統(tǒng)蓄電池充放電機大多采用晶閘管變流方式，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低，諧波污染嚴(yán)重。本論文側(cè)重于工程設(shè)計與實現(xiàn)，綜合考慮設(shè)計方案的可行性，可靠性，成本，生產(chǎn)工藝等方面的因素。本文介紹三相 PWM 整流器的基本理論，先介紹 PWM 整流器的典型拓?fù)浜凸ぷ髟?，并建立了三相電壓?PWM 整流器在 abc 三相靜止坐標(biāo)系和 dq 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。外環(huán)為電流或電壓環(huán)，用于控制恒流充放電電流和恒壓充電電壓。關(guān)鍵詞：整流器；蓄電池；PWM； 坐標(biāo)變換AbstractThe battery needs charging and discharging repeatedly in producing, so as activated. Most traditional chargingdischarging device of storage battery using thyristors has many disadvantages. Such as low power factor and high harmonics. A novel battery charging and discharging device base on PWM is researched and developed, which can operate with unit power factor and low harmonics, and feed the discharged energy back to the utility AC line.The main circuit of this paper is threephase voltage source PWM rectifiers, which is astrong coupling, timevarying nonlinear system, control is more plicated. This paperfocuses on the engineering design and implementation. It takes various elements such asfeasibility, reliability, cost andproduction engineering into thepr ehensive consideration,including the research of control methods, the implementation of space vector, the design of hardware and software, and the development of paper introduces the basalofthreephase voltage source PWM rectifiers. Firstly, the typical topologies and principal of PWM rectifier is analyzed in this paper. The mathematical models of threephase voltage source PWM rectifier in ABC threephase stationary anddqtwophasesynchronous rotating coordinate system are and feedforward decoupling two loop control method is presented pletely based on dq mathematical external loop is to control the chargingdischarging current or to control the charging voltage. The inner loop tails the current index of the external loop to realize unity power factor and sinusoidal current structure of program, control algorithm, realizatio