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摘要:本設(shè)計(jì)了一個(gè)交流—直流—交流變頻電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用集成逆變器件IM14400,并以FPGA為控制核心,采用SPWM變頻控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了三相正弦波變頻輸出。其輸出線電壓有效值為36V,最大輸出電流有效值達(dá)3A。此外,系統(tǒng)還具有頻率測(cè)量、電流和電壓有效值測(cè)量及平均功率測(cè)量等功能。變頻技術(shù)在電源中的應(yīng)用,極大地減小了電源裝置的體積,提高了效率,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,所謂變頻就是利用電力電子器件(如功率晶體管GTR、絕緣柵雙極型晶體管IGBT)將5OHz的市電變換為用戶所要求的交流電或其他電源。它分為直接變頻(又稱交―交變頻),即把市電直接變成比它頻率低的交流電,大量用在大功率的交流調(diào)速中;間接變頻(又稱交—直—交變頻),即先將市電整流成直流,再變換為要求頻率的交流。它又分為諧振變頻和方波變頻。前者主要用于中頻加熱,方波變頻又分為等幅、等寬和SPWM變頻。常用的方法有正弦波(調(diào)制波)與三角波(載波)比較的SPWM法、磁場(chǎng)跟蹤式SPWM法和等面積SPWM法等。逆變技術(shù),是指整流技術(shù)的逆向變換方式。
關(guān)鍵詞:逆變器;變頻電源;脈寬調(diào)制;IM14400;FPGA1引言
1.1選題的提出
由于我國(guó)市電頻率固定為50Hz,因而對(duì)于一些要求頻率大于或小于50Hz的應(yīng)用場(chǎng)合,則必須設(shè)計(jì)一個(gè)能改變頻率的變頻電源系統(tǒng)。目前最常用的是三相正弦波變頻電源。該電源系統(tǒng)主要由整流、逆變、控制回路3部分組成。其中,整流部分用以實(shí)現(xiàn)AC/DC的轉(zhuǎn)換;逆變部分用以實(shí)現(xiàn)DC/AC的轉(zhuǎn)換;而控制回路用以調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率和幅值。
1.2變頻技術(shù)的介紹
變頻技術(shù)是電力電子技術(shù)的主要組成部分,它主要用于需要交流電源的電壓、頻率可調(diào)(或恒壓、恒頻)的用電設(shè)備,如交流電機(jī)、中頻電源及各種專用電源的中間環(huán)節(jié)等。這一技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展為交流調(diào)速開(kāi)拓了廣闊的天地。國(guó)外交流調(diào)速在電氣傳動(dòng)行業(yè)已占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),雖然國(guó)內(nèi)直流調(diào)速還在大量使用,但近年來(lái)凡新建的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)均采用交流調(diào)速,其發(fā)展勢(shì)頭是迅速的。變頻技術(shù)在供電電源方面的應(yīng)用主要是:
(1)將過(guò)去用發(fā)電機(jī)、變壓器產(chǎn)生交流電的地方用變頻電源取代;
(2)將計(jì)算機(jī)、電焊機(jī)、電子裝置等用直流電源的地方改為以變頻技術(shù)為核心的開(kāi)關(guān)電源。在現(xiàn)有的正弦波輸出變壓變頻電源產(chǎn)品中,為了得到SPWM波,一般都采用雙極性調(diào)制技術(shù)。該調(diào)制方法的最大缺點(diǎn)是它的4個(gè)功率管都工作在較高頻率(載波頻率),從而產(chǎn)生了較大的開(kāi)關(guān)損耗,開(kāi)關(guān)頻率越高,損耗越大。本文針對(duì)正弦波輸出變壓變頻電源SPWM調(diào)制方式及數(shù)字化控制策略進(jìn)行了研究,以TMS320F240數(shù)字信號(hào)處理器為主控芯片,以期得到一種較理想的調(diào)制方法,實(shí)現(xiàn)逆變電源變壓、變頻輸出。
變頻技術(shù)在電源中的應(yīng)用,極大地減小了電源裝置的體積,提高了效率,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,所謂變頻就是利用電力電子器件(如功率晶體管GTR、絕緣柵雙極型晶體管IGBT)將5OHz的市電變換為用戶所要求的交流電或其他電源。它分為直接變頻(又稱交―交變頻),即把市電直接變成比它頻率低的交流電,大量用在大功率的交流調(diào)速中;間接變頻(又稱交—直—交變頻),即先將市電整流成直流,再變換為要求頻率的交流。它又分為諧振變頻和方波變頻。前者主要用于中頻加熱,方波變頻又分為等幅、等寬和SPWM變頻。
常用的方法有正弦波(調(diào)制波)與三角波(載波)比較的SPWM法、磁場(chǎng)跟蹤式SPWM法和等面積SPWM法等。逆變技術(shù),是指整流技術(shù)的逆向變換方式。其作用是通過(guò)電力電子器件(例如SCR,GTR,IGBT和功率MOSFET模塊等)的開(kāi)通和關(guān)斷作用,把直流電能變換成交流電能,因此是一種電能變換技術(shù)。它的主要用途是用于交流傳動(dòng),靜止變頻和UPS電源等設(shè)備的研制與應(yīng)用。逆變器的負(fù)載多半是感性負(fù)載。為了提高逆變效率,存儲(chǔ)在負(fù)載電感中的無(wú)功能量應(yīng)當(dāng)能反饋回電源。逆變器的原理早在1931年就在文獻(xiàn)中提到過(guò)。1948年,美國(guó)西屋(Westinghouse)電氣公司采用汞弧整流器制成了3000Hz的感應(yīng)加熱用逆變器。
近年來(lái),隨著新型的電力電子元件的不斷產(chǎn)生與發(fā)展,新的控制技術(shù)的出現(xiàn),逆變技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。1964年,由A.Schonung和H.Stemmler提出的把通信系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到逆變技術(shù)中的正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)(Sinusoida-PWM,簡(jiǎn)稱SPWM),由于當(dāng)時(shí)開(kāi)關(guān)器件的速度慢而未得到推廣)。直到1975年才由Bristol大學(xué)的S.R.Bowes等把SPWM技術(shù)正式應(yīng)用到逆變技術(shù)中,使得逆變器的性能大大提高,并得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,也使正弦波逆變技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新高度。此后,各種不同的PWM技木相繼出現(xiàn),在實(shí)際應(yīng)用中,很多部件內(nèi)部都有自己的積分器,比如電機(jī)本身就是非常理想的低通濾波器,PWM信號(hào)的一個(gè)很重要的用途就是數(shù)字電機(jī)控制。在電機(jī)控制系統(tǒng)中,PWM信號(hào)控制功率開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)閉,功率器件為電機(jī)的繞組提供期望的電流和能量。相電流的頻率和能量可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,這樣提供給電機(jī)的控制電流和電壓都是調(diào)制信號(hào),而且這個(gè)調(diào)制信號(hào)的頻率比PWM載波頻率要低。采用PWM控制方式可以為電機(jī)繞組提供良好的諧波電壓和電流,避免因?yàn)榄h(huán)境變化產(chǎn)生的電磁擾動(dòng),并且能夠顯著提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。未能夠給電機(jī)提供具有足夠驅(qū)動(dòng)能力的正弦波控制信號(hào),可以采用PWM輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)NPN或PNP功率開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)。
例如注入三次諧波的PWM,空間向量調(diào)制(SVW)、隨機(jī)PWM、電流滯環(huán)PWM等,成為高速器件逆變器的主導(dǎo)控制方式。至此,正弦波逆變技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)基本完善。常用逆變主電路的基本形式有兩種分類方法:按照相數(shù)分類,可以分為單相和三相;按照直流側(cè)波形和交流側(cè)波形分類,可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器,逆變電路的應(yīng)用非常廣泛,其中用途最廣的為恒壓恒頻電源和變壓變頻電源。
(1)恒壓恒頻電源
這是一種在負(fù)載或交直流電源在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),能保持輸出為恒定電壓和恒定頻率的交流正弦波的穩(wěn)壓和穩(wěn)頻電源裝置,簡(jiǎn)稱CVCF電源。這類電源的典型代表是不間斷電源(UPS)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用UPS可以避免由于電源電壓波動(dòng)、頻率漂移、瞬時(shí)干擾和電壓突然中斷等現(xiàn)象造成的損失。UPS的電壓穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性、波形失真度和不間斷性等都優(yōu)于公共電網(wǎng),所以它的應(yīng)用十分廣泛。(CVCF電源還包括航空機(jī)載電源和機(jī)車輔助電源等)
(2)調(diào)壓調(diào)頻電源
這是一種可獲得所需要的電壓、電流和頻率的交流變壓變頻裝置,簡(jiǎn)稱VVVF變頻電源。變頻電源廣泛用于交流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中。交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在許多領(lǐng)域內(nèi)代替了傳統(tǒng)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),這是電力電子技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和新型電力半導(dǎo)體器件的產(chǎn)生,逆變電路的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣傳動(dòng)、各種功率的焊機(jī)電源以及有源電力濾波器等方面廣泛應(yīng)用。
1.3研究意義
隨著工業(yè)自動(dòng)化和電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的體積大、笨重、效率低的變頻電源已不能滿足需求,現(xiàn)代變頻電源以其低損耗、高效率、電路簡(jiǎn)潔和最佳的性能指標(biāo)等顯著受到青睞,并廣泛應(yīng)用與電氣傳動(dòng)、計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備、儀器儀表、通信設(shè)備和家用電器中。采用三相正弦波變頻電源技術(shù)將使其損耗低,效率高,電路簡(jiǎn)潔。
1.4設(shè)計(jì)的對(duì)象
本設(shè)計(jì)了一個(gè)交流—直流—交流變頻電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用集成逆變器件IM14400,并以FPGA為控制核心,采用SPWM變頻控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了三相正弦波變頻輸出。其輸出線電壓有效值為36V,最大輸出電流有效值達(dá)3A。此外,系統(tǒng)還具有頻率測(cè)量、電流和電壓有效值測(cè)量及平均功率測(cè)量等功能。
2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
將市電通過(guò)隔離變壓器輸入到交流變頻電源系統(tǒng),隔離變壓器的輸出經(jīng)過(guò)整流橋后,產(chǎn)生全波整流信號(hào)。全波整流信號(hào)濾波生成與輸入交流電對(duì)應(yīng)的直流電,從而實(shí)現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)全波整流橋采用集成整流橋KBL406,三相逆變器模塊IM14400在FPGA產(chǎn)生的三相SPWM脈沖控制下產(chǎn)生三相交流電。逆變器輸出的交流電頻率等于SPWM脈沖基波頻率,通過(guò)控制FPGA的DDS模塊的正弦波頻率來(lái)調(diào)制正弦波頻率。SPWM脈沖基波頻率等于調(diào)制波頻率,系統(tǒng)采用這種方法實(shí)現(xiàn)變頻。圖1-1給出了系統(tǒng)總體框圖。
SPWM的概念在進(jìn)行脈寬調(diào)制時(shí),使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來(lái)安排。當(dāng)正弦值為最大值時(shí),脈沖的寬度也最大,而脈沖間的間隔則最小,反之,當(dāng)正弦值較小時(shí),脈沖的寬度也小,而脈沖間的間隔則較大,這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大為減小,稱為正弦波脈寬調(diào)制。SPWM脈沖系列中,各脈沖的寬度以及相互間的間隔寬度是由正弦波(基準(zhǔn)波或調(diào)制波)和等腰三角波(載波)的交點(diǎn)來(lái)決的。
圖2.1系統(tǒng)總體框圖
3系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)
3.1系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)
為減小系統(tǒng)的體積,提高性能。此模塊的電路設(shè)計(jì)采用芯片IPMIM14400,在相應(yīng)三相SPWM控制下,輸出三相交流信號(hào)。Cyntec公司IPM系列芯片為三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,芯片內(nèi)包含三相橋式IGBT功率管及相關(guān)控制、驅(qū)動(dòng)電路,控制比較簡(jiǎn)單,適合用于本系統(tǒng)。電路如圖4-3所示。
在芯片的P、N端施加整流輸出的支流電壓,SPWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦隔離、三極管驅(qū)動(dòng)后施加在圖4-3的SPWM端,則在UVW端得到滿足要求幅度的SPWM信號(hào),該信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波濾除高頻分量,即可得到所要求的正弦波信號(hào)。
芯片的+15V工作電源獨(dú)立供給。獨(dú)立電源采用DC-DC轉(zhuǎn)換器SR5D15/50實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)換器的+5V供電從FPGA引腳引出。該轉(zhuǎn)換器的輸出是隔離。圖3.1三相橋式逆變電路
3.2PWM信號(hào)的產(chǎn)生方式
按照SPWM控制基本原理,在三角波和正弦波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制功率開(kāi)關(guān)器件的通斷。如果采用自然采樣法,會(huì)增加硬件的復(fù)雜度,但因該系統(tǒng)是以FPGA為控制核心,可方便地實(shí)現(xiàn)。把正弦波波形表存入存儲(chǔ)器中,同時(shí)利用加法器和減法器生成三角形載波,再通過(guò)數(shù)字比較器產(chǎn)生所需要的波形。該方案具有可靠性高,可重復(fù)編程,響應(yīng)快,精度高等特點(diǎn),其原理如圖3.2所示。
圖3.2PWM信號(hào)的產(chǎn)生原理圖
三角波產(chǎn)生電路,如圖3.3所示為通用三角波產(chǎn)生電路,該電路中,運(yùn)算放大器A1,A2是正負(fù)峰值檢波積分器,C1為保持電容。該電路能適應(yīng)很寬的測(cè)試范圍,具有很好的線性和振幅穩(wěn)定性。振蕩頻率取決于積分時(shí)間常數(shù)R3,C2,若VA=8V,這時(shí)的振蕩頻率為1KHZ。電容C1與C2的比值取20:1。。運(yùn)算放大采用741。
圖3.3三角波產(chǎn)生電路
3.3SPWM調(diào)制方式的選擇
載波比恒定的調(diào)制方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制時(shí)PWM脈沖在一個(gè)周期內(nèi)的個(gè)數(shù)是恒定的,脈沖的相位也是固定的,將調(diào)制比設(shè)定為3的整數(shù)倍時(shí),可以使輸出波形嚴(yán)格對(duì)稱,從而有效降低信號(hào)的諧波分量。但是,當(dāng)逆變電路的輸出頻率比較低時(shí),同步調(diào)制載波的頻率也很低,過(guò)低時(shí)不易濾除調(diào)制帶來(lái)的諧波,當(dāng)逆變電路的輸出頻率很高時(shí),同步調(diào)制載波頻率也過(guò)高,這將使開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗增大。載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)頻率不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。異步調(diào)制時(shí)保持載波時(shí)鐘頻率不變,當(dāng)調(diào)制正弦波的頻率發(fā)生變化時(shí),載波比跟隨變化,在調(diào)制波的一個(gè)周期內(nèi)PWM脈沖的個(gè)數(shù)不固定,相位也不固定。正負(fù)半周期
脈沖不對(duì)稱,半周期內(nèi)前后周期的脈沖不對(duì)稱,造成信號(hào)的諧波分量較豐富,給后級(jí)濾波電路造成困難。
該系統(tǒng)的逆變器輸出頻率在20~100Hz,輸出信號(hào)的頻率較低。設(shè)計(jì)采用IM14400作為逆變電路,IM14400的PWM輸入頻率范圍為5kHz~0.3MHz,可以選擇很高的載波比。在異步調(diào)制方式下,當(dāng)載波比很大時(shí),正負(fù)半周期脈沖不對(duì)稱和半周期內(nèi)前后周期的脈沖不對(duì)稱造成的諧波分量都很小,PWM脈沖接近正弦波。此設(shè)計(jì)的調(diào)制方式選擇異步調(diào)制方式,載波頻率固定為29.2kHz。
3.4FPGA控制模塊
采用FPGA作為系統(tǒng)的總控制模塊,其中的波形發(fā)生器控制電路通過(guò)外來(lái)控制信號(hào)和高速時(shí)鐘信號(hào),向波形數(shù)據(jù)ROM發(fā)出地址信號(hào),輸出波形的頻率由發(fā)出的地址信號(hào)的速度決定;當(dāng)以固定頻率掃描輸出地址時(shí),模擬輸出波形是固定頻率。同時(shí),還控制數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示頻率和幅度預(yù)置值。
4理論分析與參數(shù)計(jì)算
4.1SPWM逆變電源的諧波分析
在調(diào)制度α一定,在三相共用一個(gè)載波信號(hào)的情況下,對(duì)輸出線電壓進(jìn)行頻譜分析,由此可發(fā)現(xiàn),輸出線電壓的諧波角頻率為:ω=nωc±kωr(1)式中:當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),k=3(2m-1)±1,m=1,2……;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),k=6m+16m-1,k=6m+1,m=0,1,2…;k=6m-1,m=1,2…。
由式(1)可知,輸出線電壓頻譜中沒(méi)有載波頻率ωc的整數(shù)倍次諧波分量,諧波中幅值較高的諧波分量是ωc±ωr和2ωc±ωr。
從上述分析可知,SPWM波形中所含的諧波主要是角頻率為ωc、2ωc及其附近的諧波。由于采用了異步調(diào)制方式,故最小載波比k=ωc/ωr=168,所以PWM波形中所含主要諧波分量的頻率比基波分量的頻率高很多,諧波分量易被濾出。
4.2載波頻率的選擇
由SPWM逆變電源的諧波分量分析可知,SPWM電壓源逆變器輸出線電壓諧波分量分布在ωc周圍,提高SPWM的載波頻率fc將使逆變器輸出線電壓的主要諧波分量分布在較高的頻段,從而使逆變器的輸出電壓失真度很低。但是提高fc,會(huì)使逆變器中功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率提高,這將大大增加逆變器的開(kāi)關(guān)損耗。此外,fc提高還受到硬件的限制。通常情況下IM14400的關(guān)斷延遲Toff=0.9μs,開(kāi)啟延遲時(shí)間Ton=0.73μs,由于其關(guān)斷延遲大于開(kāi)啟延遲,易造成同一相上下兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通。實(shí)際電路中由于硬件的時(shí)延,SPWM采樣時(shí)刻的誤差,以及為了防止同一相上下兩個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通而設(shè)置了死區(qū)。IM14400的最小死區(qū)時(shí)間tdead設(shè)為3μs。SPWM脈沖的每一個(gè)開(kāi)關(guān)脈沖之前都要加一個(gè)至少3μs的死區(qū)時(shí)間tdead,當(dāng)IM14400的開(kāi)關(guān)周期Tg≥3μs,Tg和載波周期Tc相等,所以fc≤0.33MHz。IM14400要求輸入的最低PWM脈沖頻率5kHz,所以5kHz≤fc≤0.33MHz。死區(qū)和開(kāi)關(guān)時(shí)延是限制fc提高的最主要因素。fc越大,Tg越短,tdead/Tg就越大,逆變器的輸出電壓諧波分布也越復(fù)雜。
綜上因素考慮,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中選定fc=29.2kHz,它在20~100Hz的頻率范圍內(nèi),其載波比292<k<1460。
4.3FPGA內(nèi)單相平均功率計(jì)算算法
平均功率公式[5]為:
將其離散化處理后得:
設(shè)計(jì)中,一個(gè)周期內(nèi)電壓和電流都采樣256個(gè)點(diǎn),則
5.應(yīng)用程序設(shè)計(jì)部分
5.1VHDL硬件描述語(yǔ)言簡(jiǎn)介
采用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptiponLanguage)超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)復(fù)雜數(shù)字電路的方法具有很多優(yōu)點(diǎn),VHDL語(yǔ)言的設(shè)計(jì)技術(shù)齊全、方法靈活、支持廣泛。
VHDL語(yǔ)言的系統(tǒng)硬件描述能力很強(qiáng),具有多層次描述系統(tǒng)硬件功能的能力,可以從系統(tǒng)級(jí)到門級(jí)電路,而且高層次的行為描述可以與低層次的RTL描述混合使用。VHDL在描述數(shù)字系統(tǒng)時(shí),可以使用前后一致的語(yǔ)義和語(yǔ)法跨越多層次,并且使用跨越多個(gè)級(jí)別的混合描述模擬該系統(tǒng)。因此,可以對(duì)高層次行為描述的子系統(tǒng)及低層次詳細(xì)實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)進(jìn)行模擬。
5.2正弦波頂層設(shè)計(jì)程序
LIBRARYIEEE;--正弦信號(hào)發(fā)生器源文件
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYSINGTIS
PORT(CLK:INSTD_LOGIC;--信號(hào)源時(shí)鐘
DOUT:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));--8位波形數(shù)據(jù)輸出
END;
ARCHITECTUREDACCOFSINGTIS
COMPONENTdata_rom--調(diào)用波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器LPM_ROM文件:data_rom.vhd聲明
PORT(address:INSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);--6位地址信號(hào)
inclock:INSTD_LOGIC;--地址鎖存時(shí)鐘
q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));
ENDCOMPONENT;
SIGNALQ1:STD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);--設(shè)定內(nèi)部節(jié)點(diǎn)作為地址計(jì)數(shù)器
BEGIN
PROCESS(CLK)--LPM_ROM地址發(fā)生器進(jìn)程
BEGIN
IFCLK''''EVENTANDCLK=''''1''''THEN
Q1<=Q1+1;--Q1作為地址發(fā)生器計(jì)數(shù)器
ENDIF;
ENDPROCESS;
u1:data_romPORTMAP(address=>Q1,q=>DOUT,inclock=>CLK);--例化
END;
6結(jié)論
6.1取得的成績(jī)
本系統(tǒng)初步達(dá)到了基本要求,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,甚至能在三相電流都達(dá)到3安得情況下長(zhǎng)時(shí)間工作。各項(xiàng)保護(hù)均能夠精確動(dòng)作,測(cè)試效果比較理想。系統(tǒng)還擴(kuò)展了頻率步進(jìn)、手動(dòng)緊急斷電等功能,并將頻率分辨度做到了0.01Hz但是測(cè)試失真度為4.8﹪—5﹪。
6.2存在的不足和今后的努力方向
輸入電壓為198—242伏,負(fù)載的電流有效值應(yīng)為0.5—3安,輸出電壓有效值應(yīng)保持在36伏,誤差絕對(duì)值應(yīng)小于1﹪.然而受隔離變壓器提供的最大電壓限制,大負(fù)載情況下超出了反饋所能調(diào)節(jié)的最大范圍,輸出電壓出現(xiàn)了跌落,如果時(shí)間允許,可以通過(guò)采用更適合的濾波電感、電容,并且使用更精細(xì)的逐點(diǎn)控制算法,相信能使系統(tǒng)的帶負(fù)載能力和波形都得到一定程度的改善。
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