基于dsp的弧焊逆变电源的有源滤波技术

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1、摘要随着电力电子技术的迅速发展，大量新型电力电子设备在材料电加工行业获得了广泛应用，给电网带来了严重的谐波污染，引起一系列用电质量问题，严重地危害了电网的安全可靠运行。同时谐波的存在限制了功率因数的进一步提高，造成用电效率低下和电网容量的巨大浪费。逆变电源的结构一般均为在桥式整流后接大电容滤波，导致其以电压源的方式向电网注入谐波。本文通过对逆变电源作为谐波源进行理论分析和仿真研究，得出了电路参数和输入侧性能之间的关系，在实际电路设计中需要在综合考虑输入侧性能和输出性能基础上选择电路参数。本文建立了三相电压型变流器的数学模型，解释了电压型变流器可以用来

2、进行谐波补偿的内在本质。有源滤波器直流侧电压的控制直接关系到谐波抑制的效果和有源滤波器的稳定运行。本文通过仿真的手段，对有源滤波器直流侧的控制进行了深入研究，提出了直流侧电压环的校正设计方法。从并联型有源滤波器直流侧电压环的调节原理出发，提出了基于能量平衡原理的并联型有源滤波器的控制方法，这种方法只需检测两路电流信号和一路电压信号，使得并联型有源滤波器的控制得以简化。有源滤波器是一种复杂的多闭环反馈控制系统，这对控制电路的设计提出了较高的要求。本文以TMs320LF2407DSP为核心，通过硬件设计和软件编程，实现了谐波检测、数字滤波、电流环的校正、

3、电压环的校J下、PWM输出等，完成了有源滤波器的数字控制系统。在上述工作基础上，组装了并联有源滤波器试验样机，对并联型有源滤波器补偿电流型谐波源进行了试验研究。关键词谐波抑制；逆变焊接电源；有源滤波器；DSP控制AbstractWimthedevelopmentofpowerelectroniCS．electricequipmentshavebeenwidelyusedinthefieldofmaterialmanufacturetoday．Duetotheirnonlinearity,alotofharmonicpollutionhasbeenbr

4、oughttopowersystemsandresultsinaseriesofpowerqualityandreliabilityproblemsofpowersystem．Atthesametime，theharmonicsexistingininputcurrentgivethelimittoadvancethepowerfactorfurther,andresultinalowefficiency,whichmeansanenormouswasteofcapacityofpowerSystem．Forweldinginverter'sinpu

5、tcircuitismadeupbyacapacitorasfilterafteradiodebridgerectifier，itiIljectsharmonicstothepowerasavoltagesource．BasedonthetheoreticalanalysisandsimulationtotheweldinginverterasharmonicSOUrCes，therelationbetweentheinputperformanceandtheparameterofthecircuitisgiven．Theresultscanbeus

6、edasareferencetoselecttheparameteronthebata／iceofinputandoutputperformance．nlemathematicalmodelof3-phasevoltageSOLlrceinverIer(vsllispresentedinthispaper．ThereasonwhyVSICarlbeusedtocompensateharmonicsisinterpreted．TheDCsidecontr01ofAPFimposesthedirecteffectontheperformanceandth

7、establerunningofAPFsystem．BasedonintensiveanalysisoftheDCcontrolofAPF,thecorrectionofDCvoltageloopisproposed，andthesimulationresultisshown，FromthetheoryofDevoltageregulation，anovelcontrolmethod，based0Utheactivepowerbalancetheory,isproposed．Onlytwocurrentsensorsandonevoltagesens

8、orareneededinthismethod．ThecontrolofAPFissimplifiedado