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三相电压型PWM整流器及其控制系统的工程设计与实现

三相电压型PWM整流器及其控制系统的工程设计与实现

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    (2)对于每个扇区的PWM通道有一个固定的切换顺序:

    (3)每个PWM周期都是以U000开始,以 U000结束。

    (4)每个PWM周期内,U000 与 U111维持的时间一样长。

    4.3 实现步骤

     

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    将PWM输出方式开启至方式000或者111。它们与第二类输出方式之问只有1位的差别;

    (4)在减计数期间,当CMPR2和通用定时器1发生第二次匹配时,将PWM输出置回到第二类输出方式;

    (5)在减计数期间,当CMPR1和通用定时器1发生第二次匹配时,将PWM输出置回到第一类输出方式。根据以上原理,我们就可以程序中实现SVPWM波形的实时生成。

    5.仿真结果分析

    在实验室就本控制系统进行全数字实现,图5.1为IGBT SVPWM整流的实验波形。观察可知,本系统利用PWM控制技术使输入侧电流波形接近为正弦,与输入侧电压基本同相。由于程序计算有一定的延迟,使输入侧电压与输入侧电流波形的相位发生少许偏移[15]。

    图5.2为系统运行于整流状态时相应的PWM输出波形。由于本控制系统采用了二相调制方法,由图5.2可以看出在一个工作周期内,相应的IGBT在一段60 区间内保持关断状态,在另一段60 区间内保持开通状态,即有120 区间IGBT不发生动作,采用这种调制方法,使开关损耗大大降低。

    图5.3是当控制系统运行于能量回馈状态时实验波形。控制系统的仿真结果与实验结果基本一致,能使三相整流器具有高功率因数和实现能量回馈,满足工业领域对整流电源的要求。

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图5.1 SVPWM整流波形图 图5.2 整流状态下PWM输出波形图

     

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图5.3能量回馈状态下的实验波形

    6 总结

    针对三相PWM整流器空间矢量控制在实现中存在的空间矢量定向、矢量作用时间计算、矢量位置判断等困难, 本文采用直接计算合成参考电压矢量的方法,大大简化了计算过程,便于数字实现,实验结果验证了控制算法的科学性。

    参考文献

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    [3]吕德忠, 杨朋, 杜太行著. 计算机控制技术. 天津:河北工业大学,1999:6

    [4]吕丽红、刘志强.电压空间矢量三相整流器系统的仿真研究[J].计算机仿真,2003,19(3):36-39.

    [5]董小鹏等.一种电压型PWM整流器控制方法的研究[J].电工技术学报,1998,13(5):31-38.

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    [7]吴隆安, 赖寿宏, 涂从欢. 能量回馈系统的设计与实现. 北京:电力电子技术,1995: 23-24

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    [10]刘和平, 王维俊, 江渝, 邓力等编著. TMS320LF240X DSP C语言开发应用. 北京:北京航空航天大学出版社,2003

    [11][美] Texas Instruments Incorporated 著. TMS320LF24系列DSP的CPU与外设. 北京:清华大学出版社,2004:6

    [12]张雄伟, 陈亮, 徐光辉. DSP 集成开发与应用实例. 北京:电子工业出版社,2002:10

    [13]张雄伟、曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用(第2 版)[M].北京:电子工业出版社,1996.

    [14]江思敏等. TMS320LF240X小DSP硬件开发教程. 北京:机械工业出版社,2003

    [15]韩利竹等. MATLAB 电子仿真与应用——工程师工具软件应用系列. 北京:国防工业出版社,2001:5



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