基于DSP控制的交直交变换器的设计

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在我国,为了实现可持续发展,开发、利用可再生能源的脚步日益加快。风力发电、太阳能发电等可再生能源发电成为了近期电力系统领域研究的热点。交直交变换器做为风力发电、太阳能发电中重要的环节之一显得尤为重要,因此开发具有高性能的交直交变换器装置是十分必要的。本文充分借鉴和吸收国内外关于交直交变换器的研究成果,深入的分析了交直交变换器的工作原理和控制方法,对交直交变换器的控制策略和装置内部各部分进行了研究。主要研究内容如下:  对交直交变换器的拓扑结构以及工作原理作了介绍,对其进行了数学模型的建立和分析,为下面的研究提供理论支持。  对dq坐标变换、“等量”坐标变换、“等功率”坐标变换等一些列电流检测办法进行了探讨。为使交直交变换器拥有更好的控制性能,设计了基于SVPWM直接电流控制的交直交变换器的控制器。  在理论分析的基础上,完成了交直交变换器电气主回路各元器件的设计与选型。根据控制过程,以TI公司的DSP2812主控芯片作为控制核心,设计了数字板、模拟板和采样板,选用上海巴玛克公司生产的MAST5-6A专用驱动模块作为IGBT驱动搭建了整个试验装置的硬件控制平台。并完成了对各部分硬件的调试,调试结果显示各功能子模块工作正常,性能良好。  在实验室交直交控制平台上,分别对交直交变换器的整流侧与逆变侧进行了实验研究,整流侧实验采用工频三相电压作为整流器的输入,在保持电容电压恒定的同时,基本实现了单位功率因数控制。逆变侧实验以调压器输出电压作为调制波得到了三相对称,频率、相位、幅值与调压器电压几乎一致的正弦波。实验结果表明所用控制策略合理,各部分工作正常,达到了设计要求。
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