毕业论文--小型风力发电机逆变系统

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1、小型风力发电机逆变系统摘要：本系统以PIC为控制核心。主电路采用两级拓扑结构，实现了电压220V，频率50Hz的交流输出。前级DC/DC推挽升压变换器，通过SG3525闭环控制；后级采用DC/AC电压型全桥逆变电路，通过软件PI运算，对输出的交流电压进行调整。PIC运用查表法产生SPWM调制信号，控制后级变换器双极工作模式。输出电压、电流进行采用同步采样，能避免由于交流滤波电路产生的滞后。该系统具有电压电流显示、过流保护及故障声光报警等功能；系统过流具有“自恢复”特性，过流点可通过按键设置。关键词：PIC；推挽升压

2、；全桥逆变InvertersystemofsmallwindturbinesAbstract:ThissystemiscontrolledbyPICwhichisthesystem’scontrolcore.Themaincircuitusetwotopologicalstructure,realizedtheacoutputof220Vvoltageand50Hzfrequency.PrecedingstageisDC-DCthepush-pullboostconverter,whichuseSG3525’scl

3、osedloopcontrol.BackwordstageisDC-ACinvertercircuitofvoltagetypebridge,itadjustsacvoltageoutputwithPIoperationofsoftware.PICusetablelookupschemetoproducemodulationsignalandcontrolthebackwardstageconverter’sbipolarworkmode.Theoutputofvoltageandcurrentadoptsynch

4、ronoussampling,whichcanavoidlagduingtoacfiltercircuit.Thissystemhasvoltageandcurrentshow、over-currentprotectionandfaultsoundandlightalarmfunctions.Thesystemcanrecoverbyitselffromover-currentandover-currentpointcanbesetedbykeys.Keywords:PIC;push-pullboost;bridg

5、einverter1.序言11当今世界，电能已经成为了人们生活中最常用的动力能源。随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，人们对电力能源的依赖越来越强。在偏离电网的地区，如部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站、偏远的农牧民区，都需要成本低和可靠性高的独立供电系统。如果采用常规的柴油发电机，柴油运输成本太高且难以保障。为了解决偏远地区长期可靠地供电问题，我们只有依赖当地的资源资源——太阳能和风能。风能是比较普遍普遍的资源资源，也是取之不尽用之不竭的可再生能源，而且在偏远地区

6、，风能资源一般比较丰富，这为我们在偏远地区采用风能发电提供了必要性和可行性条件。开发能源和环境保护已成为全球可持续发展的共识。充分利用风力资源，发挥风能资源在国民经济中的作用，是促进节能减排工作的一个重要的举措。随着国家对能源工业的更加重视，各种各样的风力发电装置相继诞生。中国风力资源仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位，但是我国目前风力发电面临发电效率低、成本高等问题。我们要加大力度解决风力发电的技术问题，促进风力发电这种可再生资源的快速发展。1.方案选择2.1主电路拓扑选择方案一：单级逆变器。通过单级变换将输入25

7、--30V直流电转换成交流电，再用工频变压器将电压升到220V.因它具有电路简单、元器件数目少及可靠性的优点，在满足系统性能下将会是首选。但由于工频变压器体积笨重，绕制麻烦，逐渐被无工频变压器所代替。方案二：多级逆变器。常用的为两级拓扑结构，如图（1）所示，其第一级一般为升压电路，主要实现对直流输入的电压升压，满足输出电压要求；第二级为全桥高频电压型逆变器，完成把直流逆变成负载所需的交流电。这种拓扑结构简单，前后级之间相对独立控制，无需同步，前后两级均工作在高频状态，大大减小了高频变压器的体积和输出谐波电流。图（1

8、）两级逆变拓扑结构综合以上分析，因为本题目所要求的功率不是太大，单级逆变器结构不够灵活，无法扩展，无法满足直流输入的多变性，因此我们选择方案二，采用两级拓扑结构。2.2DC-DC升压为了减少直流与交流电路的相互影响，我们在DC-DC这级电路上采用隔离结构。方案一：11全桥拓扑结构，MOS管的电压应力小，但其电路比较复杂，要实现输入输出隔离更是增加的它的难度方