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基于DSP的大功率三相APFC的研制

作　者: 李清兵
导　师: 杨泽富
学　校: 华中科技大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 谐波有源功率因数校正空间矢量调制 DSP
分类号: TM714.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

电力系统谐波污染的危害性已经越来越引起人们的关注。为了解决传统整流器输入电流谐波含量高、功率因数低的问题,国际上提出了多种高功率因数整流方案。APFC技术不仅可以抑制电网谐波电流,提高电能质量,而且可以降低输电线路损耗、节约能源。因此,研制新型APFC装置具有重要的现实和经济意义。目前,单相APFC技术的发展已日趋成熟,而三相APFC技术正成为当前国内外研究的热点。本文对基于DSP的大功率三相APFC技术进行了比较深入的研究。论文首先阐述了课题的研究背景、发展现状和装置的技术指标;然后介绍了系统整体结构、主电路功率因数校正的基本原理和数学模型;针对主电路拓扑结构,提出并详细论述了基于电网电压前馈及电流解耦的系统电流控制算法,并简要介绍了滞环SVPWM电流控制算法和预测电流控制算法的基本原理,利用Simulink对基于电网电压前馈和电流解耦的电流控制算法进行了仿真研究。在理论分析和仿真研究的基础上,接合产品的实际要求,设计了系统主电路和基于DSP的数字控制部分的硬件电路,并用C语言编写了相应的程序,制作了整个装置的试验样机。本文还给出了试验样机的测试结果。测试结果表明,系统达到了设计要求,具有良好的工程实用价值。文章最后提出了测试过程中遇到的问题及解决方案,列举了有待进一步研究的主要问题,并对全文进行了总结。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题的研究背景  8-10
  1.2 三相功率因数校正技术的发展现状  10-11
  1.3 主要技术指标及研究内容  11-12
2 基本原理与数学模型  12-21
  2.1 系统总体设计  12-13
  2.2 主电路基本变流原理  13-15
  2.3 主电路数学模型  15-21
3 控制算法与仿真  21-40
  3.1 SVPWM 的基本原理及优点  21-24
  3.2 PI 控制器及其数字化实现  24-27
  3.3 系统电流控制算法  27-33
  3.4 基于电网电压前馈及电流解耦的电流控制算法仿真研究  33-40
4 系统硬件设计  40-50
  4.1 主电路硬件设计  40-45
  4.2 控制电路硬件设计  45-50
5 系统软件设计  50-57
  5.1 主程序设计  50-51
  5.2 子程序设计  51-57
6 测试结果及分析  57-59
7 总结与展望  59-61
  7.1 总结  59
  7.2 展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
附录1 攻读硕士期间发表的论文目录  65-66
附录2 部分电路原理图  66-67
附录3 部分程序  67-69

基于DSP的大功率三相APFC的研制

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