变电站数字控制逆变电源的研究与实现

论文题目: 变电站数字控制逆变电源的研究与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电气工程

作者: 史劲

导师: 陈劲操,陈建军

关键词: 控制,逆变电源,驱动电路

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 详细分析了SPWM全桥逆变的基本原理，同时介绍了单极性和双电性两种PWM控制方式，并分析逆变器的工作时的波形，分析逆变电源的谐波，并进一步的提出了相应的谐波的消除方法；分析死区产生原理提出补偿方案，提出电力专用逆变电源的设计方案。以80C196MC为主控制芯片，并设计可靠的控制电路，开关电源，和驱动电路，采用了可靠的抗干扰和保护措施，在控制策略上采用带前馈校正的PID方案改善了系统的控制性能，最后在前面理论的基础上实际研制出一台高品质样机。

论文目录:

1 绪论

1.1 电力电子技术发展与应用概述

1.2 电力半导体器件

1.3 变流技术的发展与应用范围

1.4 半导体变流技术与电源技术的关系

1.5 电力逆变电源在工程中的应用

1.5.1 降低了系统运行维护费用

1.5.2 提高了供电的可靠性

1.5.3 提高了供电的安全性

1.6 本课题的主要任务

2 现代逆变系统的实现原理以及特殊问题

2.1 SPWM型全桥逆变基本原理

2.1.1 原理分析

2.1.2 基本术语

2.1.3 脉宽控制方式

2.2 全桥逆变器工作波形分析

2.2.1 逆变器的工作波形分析

2.2.2 逆变器可能产生的尖峰电流、电压分析

2.3 逆变电源中的谐波分析及消除方法

2.3.1 单电压极性切换PWM控制方式谐波的分析

2.3.2 消谐模型的求解算法

2.4 SPWM波形的生成方法

2.4.1 自然采样法

2.4.2 规则采样法

2.5 逆变器死区对输出波形的影响及补偿方法

2.5.1 80C196MC产生死区的原理

2.5.2 调制限幅值的依据

2.5.3 死区对输出波形的影响

2.5.4 死区的软件补偿

3 主电路、驱动电路及控制电路的设计

3.1 主电路以及驱动电路的设计

3.2 控制电路的设计

3.2.1 80C196MC片内波形发生器WFG简介

3.2.2 采样电路的设计

3.2.3 驱动信号的输出

3.2.4 复位电路

4 逆变系统的辅助开关电源的设计

4.1 辅助开关电源的基本原理设计

4.1.1 开关电源的基本原理

4.2 采用UC3842设计的小功率开关电源

4.2.1 UC3842驱动开关管构成开关电源

4.2.2 开关电源的尖峰电压以及尖峰电流分析

4.3 反激变换器的变压器设计方法

4.3.1 高频变压器的绕制及磁路中的气隙设计

5 系统的软件构成

5.1 逆变控制系统设计

5.1.1 逆变控制系统的结构

5.1.2 逆变系统的稳定性分析

5.1.3 逆变系统的校正

5.2 带有前馈校正的数字PID控制

5.2.1 数字PID控制算法

5.2.2 本系统数字PID控制算法:

5.2.3 本系统的控制方案有以下几种优点:

5.3 系统的软件设计

5.3.1 主程序及子程序

5.3.2 中断子程序

5.3.3 部分程序

6 系统的保护及抗干扰措施

6.1 系统保护措施

6.1.1 过热保护

6.1.2 电源欠压保护及过流保护

6.1.3 负载电流的反时限保护

6.1.4 蓄电池的欠压保护

6.1.5 丢失反馈信号保护

6.2 系统的抗干扰措施

6.2.1 电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)

6.2.2 硬件抗干扰措施

6.2.3 软件抗干扰设计

7 系统的试验以及展望

7.1 系统的试验波形

8 结束语以及展望

致谢

参考文献

附样机图片

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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