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数字化Delta型UPS的研究与设计

作　者: 王国震
导　师: 李文江
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 电机与电器
关键词: Delta变换器主变换器 UPS 坐标变换重复控制
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 10次
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内容摘要

本文研究的Delta型UPS与传统的UPS相比性能有了显著的提高。它可以解决现有UPS工作效率低,稳定性差,负载能力有限等问题。通过嵌入式技术的应用同时大大提高了UPS的人机交互和通信能力,使得UPS的全数字化成为可能。论文首先详细分析了Delta型UPS的工作原理,然后分别给出Delta变换器和主变换器在三相静止坐标(ABC)下的数学模型。经过坐标变换分别得到在两相旋转坐标(DQ)下的数学模型。然后本文对UPS的现有的控制方法进行比较,最后选择直接电流控制作为Delta变换器的控制方法,选择瞬时值比较法加重复控制作为主变换器的控制方法。并在PSIM仿真软件中分别建立仿真模型,观察不同控制方法的控制效果。最后本文充分利用实验室现有条件搭建了硬件实验平台对Delta型UPS做了实验。通过实验进一步论证了所选控制方法的正确性和Delta型UPS卓越的性能。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-19
  1.1 研究背景与现状  10-12
  1.2 UPS 发展历史和趋势  12-14
  1.3 UPS 分类比较  14-17
    1.3.1 后备式UPS  14-15
    1.3.2 在线互动式UPS  15
    1.3.3 双变换在线式UPS  15-16
    1.3.4 Delta 型在线式 UPS  16
    1.3.5 各种UPS 性能的比较  16-17
  1.4 Delta 型 UPS 研究的意义  17
  1.5 本主要研究内容  17-19
2 Delta 变换型 UPS 的原理与控制方法  19-51
  2.1 Delta 变换型 UPS 原理  19-25
    2.1.1 Delta 变换型 UPS 与双变换 UPS 的区别  19
    2.1.2 Delta 变换型 UPS 基本原理  19-22
    2.1.3 Delta 变换型 UPS 直流母线如何交换功率  22-25
  2.2 Delta 变换型 UPS 的控制方法  25-51
    2.2.1 SPWM 控制技术  25-28
    2.2.2 坐标变换  28-30
    2.2.3 Delta 变换器控制方法  30-41
    2.2.4 主变换器控制方法  41-51
3 硬件设计  51-66
  3.1 主电路设计  51-54
    3.1.1 交流侧滤波器设计  52-53
    3.1.2 直流侧电容选择  53
    3.1.3 功率开关选择  53-54
  3.2 控制电路设计  54-62
    3.2.1 核心电路设计  54-56
    3.2.2 驱动电路  56-62
  3.3 人机交互和通信电路  62-66
    3.3.1 ARM 核心板电路  63
    3.3.2 外围电路  63-66
4 软件部分  66-76
  4.1 主程序  66-69
  4.2 数值PI 调节器的实现  69-70
  4.3 重复控制算法的实现  70
  4.4 DQ 坐标变换和反变换  70-72
  4.5 数字低通滤波器的实现  72-73
  4.6 Delta 变换器的电流控制  73
  4.7 主变换器电压控制  73-74
  4.8 人机交互界面  74-76
5 仿真与试验  76-86
  5.1 系统仿真  76-82
    5.1.1 Delta 变换器仿真模型  77-78
    5.1.2 主变换器仿真模型  78-79
    5.1.3 仿真结果  79-82
  5.2 实验结果  82-86
结论  86-87
参考文献  87-89
作者简历  89-90
学位论文数据集  90-91

数字化Delta型UPS的研究与设计

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