高性能小功率工业变频器开发平台的研究

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1、上海大学硕士学位论文高性能小功率工业变频器开发平台的研究姓名：任晓峰申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：曹以龙20060201上海大学硕士学位论文摘要在能源日益紧张的今天，变频调速得到越来越广泛的应用。开发软、硬件结构良好，具有变频器基本功能的开发平台，可为针对不同工业环境的专用变频器开发打下基础。本文首先总结实验平台软件开发的实践经验，介绍程序模块化的理念和方法，以及控制系统数字化中的问题，包括数据格式、数字滤波、数字PI的实现及“虚拟示波器”程序设计等。变频器V／F控制是一种广泛应用的方案，是进一步开发高性能变频器的基础

2、。本文分析了SVPWM的原理，实现方法及仿真模型，并在平台上实现了V／F控制。文中介绍了逆变主电路、驱动电路、检测电路和通讯接口等硬件电路的原理与设计。通用变频器采用二极管不控制整流，产生大量谐波和无功电流，给供电电网造成的“电力公害”，双PWM交．直一交变频器是较好的解决方案。采用PWM整流器可抑制谐波并将功率因数提高到1。采用跟踪指令电压矢量、直接电流控制电压型PWM整流器，是比较成功的一种控制方案。本文介绍了它的数学模型、控制方程及PI参数的工程化设计，并给出了主电路电感和电容计算依据。在PWM整流器的PI调节器设计中，引入变参数PI

3、控制策略，解决了稳定性和快速性的矛盾。文中给出了仿真及实验结果。PWM整流器可稳定工作在超前、滞后、单位功率因数状态。适应控制系统数字化、网络化趋势，编制了手持控制器中文液晶菜单、手持控制器及一台或多台变频器总线通讯程序。手持控制器实现了变频器的控制及运行状态实时显示。本文中介绍了采用的通讯协议，总结了串行通讯软件特点和结构，以及软、硬件抗干扰措施。系统实际运行良好。关键词：变频器PWM整流器PI控制器串行通讯V上海大学顶：卜学位论文ABSTRACTThere’Sahugemarketofvariable-frequencyspeed—go

4、verningapplications．Sodevelopingaresearchplatformoffrequencyconvertersowningagoodsoftwareandhardwarearchitectureisverymeaningful．Itwillprovideafoundationofdevelopingspecificconvertersforthedifferentindustryconditions．Firstly，thepaperassumestheprogrammingexperience，introduc

5、estheconceptandmethodofprogrammodularity．Theproblemaboutcontrolsystemdigitizationisdiscussed，suchasvirtualoscilloscope，digitalfiltering，digitalPIanditsimprovement．TheV／Fcontroloftheconverteriswidelyused．Andit’Sthefoundationofexploringhighperformanceconverters．Thepaperanaly

6、zestheprincipleofSVPWMaswellasgivingtherealizationmethodandsimulationmodel．Ithasbeenrealizedontheplatform．Inthepaper，theinvertercircuit，drivingcircuit，measuringcircuitandcommunicationcircuitispresentedinturn．TheuncontrolleddiodecommutationiSusedingeneral-purposeconverters．

7、Itgeneratesa10tofharmonicwaveandreactivecurrentsthatwepaymoreattentiontoday．Theac／dc／acconverterwithcontrolledrectifieriSagoodresolutionscheme．Thethreephasesrectifiercansuppressharmoniccurrentandimprovethepowerfactorto1．It’Sakindof”greenconverter”．ThePWMrectifierwithspacev

8、ectorcontr01anddirectcurrentcontroliSagoodsolutionscheme．Thepaperpresentsthemathematicalm