電氣工程及其自動化畢業(yè)論文--風(fēng)力發(fā)電逆變裝置的設(shè)計-閱讀頁
2024-12-04 15:56本頁面
【正文】 左橋臂下管 SPWM 輸出，單極性和雙極性調(diào)制時該腳都作為左橋臂 SPWM 調(diào)制輸出 引腳 31： LCDEN 串口 12832 液晶顯示模塊使能端輸出 引腳 32： VVVF 變頻、變壓功能使能腳：“ 0”是變頻不變壓模式；“ 1”是變頻變壓模式，應(yīng)用于變頻器及電機(jī)控制 16 驅(qū)動電路的設(shè)計 IR2110 的簡單介紹 芯片 IR2110，兼有光耦隔離和電磁隔離的優(yōu)點，是中小功率變換裝置中驅(qū)動 器件的首選。 （ 2） IR2110 的特點： a）具有獨立的低端和高端輸入通道。 c）輸出的電源端（腳 3）的電壓范圍為 10— 20V。 e）工作頻率高，可達(dá) 500KHz。 g）圖騰柱輸出峰值電流 2A。如上所述 IR2110的特點，可以為裝置的設(shè)計帶來許多方便。 驅(qū)動電路 IR2110 芯片具有體積小、驅(qū)動能力強(qiáng)、控制方便、電能利用效率高等優(yōu)點，尤其是采用 R2110 芯片能夠大大減少驅(qū)動電源的個數(shù)（僅需 1 個），充分簡化驅(qū)動電路的設(shè)計。 選用 DC/DC 及芯片 78L05，通過此使其輸出不同電壓。其電路圖如圖 43所示： 圖 43 DC/DC電路 逆變電路設(shè)計 概述 與整流相對應(yīng)，把直流電變成交流電 稱 為逆變。其中，全橋逆變主要有：電壓型及電流型。 逆變電路 采用單相全橋式。該電路輸出電流較大，且電路的功耗較小。 器件的選擇 （ 1）變壓器的選擇 在全橋逆變電路中，其輸出交流電壓的幅值 Um與 Ud的關(guān)系為 Um=Ud (41) 把幅值為 Ud 的矩形波 ou 展開傅里葉級數(shù)得： 4 11sin sin 3 sin 535do Uu wt wt wt? ??? ? ????? (42)其中基波的幅值 Uolm 和基波的有效值 4 dUU olm U??? (43) 22 dUUU??? (44) 其變壓器的匝數(shù)比為： 112224 ? ? ? （ 45) 19 即，應(yīng)選擇初級匝數(shù)為 12，次級匝數(shù)為 110。此交流電壓經(jīng)過整流濾波電路變成 220V 高壓直流電壓。其初級匝數(shù)為 12，次級匝數(shù)為 110。 考慮到 LC電路諧振時濾波效果較好，根據(jù)公式 : 12f LC?? （ 46） 其中， f=50HZ,為了較好地穩(wěn)定電流，選擇 10L mH? ，那么容易計算出電容值 錯誤 !未找到引用源。 電解電容。 各種保護(hù)電路的設(shè)計 欠電壓的保護(hù)的設(shè) 計 （ 1）過電壓保護(hù)電路 當(dāng)采樣主電路中的蓄電池輸入的電壓大于 LM358的正向輸入端的電壓時，其 LM358輸出低電平，從而使發(fā)光二極管發(fā)亮，輸出低電平給 EG8010，從而使 PWM 輸出零電平。 注意：為了防止燒壞 LM358，在其保護(hù)電路之前應(yīng)設(shè)置用電位器分壓的措施。同時啟動故障報警電路。 其電路原理圖如下圖 53 所示： 21 圖 53 輸入欠電壓保護(hù)電路圖 過電流保護(hù)的設(shè)計 （ 1） SR 觸發(fā)器的組成及功能 a) 電路結(jié)構(gòu)與符號表示 基本 RS 觸發(fā)器是組成門控觸發(fā)器的基礎(chǔ)，一般有與非門和或非門組成的兩種，以下介紹與非門組成的基本 RS觸發(fā)器。圖中 S 為置 1輸入端， R 為置 0輸入 端，都是低電平有效， Q、 Q 為輸出端，一般以 Q的狀態(tài)作為觸發(fā)器的狀態(tài)。 ② 當(dāng) R =1， S =0 時，因 S =0， G1門的輸出端 Q=1， G2門的兩輸入為 1，因此 G2門的輸出端 0?Q 。 ④ 當(dāng) R =0， S =0 時，則有 1?? 。因此 S =0， R =0 的情況不能出現(xiàn)，為使這種情況不出現(xiàn)，特給該觸發(fā)器加一個約束條件 S R =1。這里 nQ 表示輸入信號到來之前 Q 的狀態(tài)，一般稱為現(xiàn)態(tài)。 其真值表如下表 51 所示： 表 51 SR觸發(fā)器真值表 R S 1nQ? 1nQ? 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 nQ nQ 0 0 1 1 （ 2）霍爾元件 SRamp。GSR12.... 22 在過電流保護(hù)中，需先將輸出的電流進(jìn)行檢測，采用霍爾傳感器檢測電流，霍爾傳感器能夠間接測電流信號，當(dāng)電流增加時，霍爾元件兩端的電壓就會上升，將該信號經(jīng)過整流、濾波后，可以很方便的實現(xiàn)過流保護(hù)。 b) 當(dāng)經(jīng)霍爾元件、整流、濾波后輸出的電壓小于所設(shè)定的電壓（運(yùn)算放大器的正輸入端），則運(yùn)算放大 器輸出高電平，使 SR 觸發(fā)器的復(fù)位端 R 及置數(shù)端 S 無效，從而SR 觸發(fā)器不動作，為原來的初始狀態(tài)，電路正常工作。 23 圖 56 故障報警電路圖 6 相關(guān)電路的仿真 PWM 波的產(chǎn)生仿真 (1) 仿真電路圖如圖 61 所示： 圖 61 PWM波產(chǎn)生電路仿真圖 （ 2）仿真結(jié)果圖如圖 62 所示： 24 a) XSC1仿真波形圖 b) XSC2 仿真波形圖 圖 62 PWM波仿真結(jié)果 其中， XSC1 的仿真波形圖為 PWM波； XSC2 仿真波形圖為三角波與正弦波的比較。 整流濾波電路的仿真 (1) 仿真電路圖如圖 63 所示： 圖 63 整流濾波電路仿真圖 （ 2）仿真結(jié)果圖如圖 64 所示： 圖 64 XSC1仿真波形圖 26 欠電壓保護(hù)電路的仿真 (1) 仿真電路圖如圖 67 所示： 圖 67 欠電壓仿真電路 (1) XHH1 及 XHH2 的示數(shù)如下仿真電路圖如圖 68所示： a)XHH1的示數(shù) b)XHH2的示數(shù) c)XHH3的示數(shù) 圖 68 仿真示數(shù) 其中， XHH1 的示數(shù)為比較電壓的設(shè)定值； XHH2 的示數(shù)為 LM358 的輸出端電壓； XHH3 的示數(shù)為 LM358 的正向輸入端電壓。 過電壓保護(hù)電路的仿真 (1) 仿真電路圖如圖 65 所示： 27 圖 69 過電壓仿真電路 (2) XHH1 及 XHH2 的示數(shù)如下仿真電路圖如圖 66所示： a)XHH1的示數(shù) b)XHH2的示數(shù) c)XHH3的示數(shù) 圖 610 仿真示數(shù) 其中， XHH1 的示數(shù)為比較電壓的設(shè)定值； XHH2 的示數(shù)為 LM358 輸出電壓值； XHH3 的示數(shù)為 LM358 反向輸入電壓值。 過電流保護(hù)電路的仿真 (1) 仿真電路圖如圖 611 所示： 28 圖 611 過電流保護(hù)仿真電路 (3) XHH XHH XHH XHH4 的示數(shù)如下仿真電路圖如圖 612 所示： a)XHH1的示數(shù) b)XHH2的示數(shù) c)XHH3的示數(shù) d)XHH4的示數(shù) 圖 612 仿真示數(shù) 29 其中， XHH1 的示數(shù)為過電流保護(hù)電路的輸出電壓值； XHH2 的示數(shù)為比較電流的設(shè)定值； XHH3 的示數(shù)為 LM358 的反向輸入端電流值； XHH4 的示數(shù)為為 LM358 的輸出端電壓值。 故障報警電路的仿真 (1) 仿真電路圖如圖 613 所示： 圖 613 故障報警仿真電路 從以上仿真可得，當(dāng)整個電路發(fā)生任何故障時，此時，故 障保護(hù)電路的輸入端為高電平，使該電路中的三極管導(dǎo)通，其集電極為低電平，使二極管發(fā)光，從而起到對故障報警的作
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