10kW能量回饋裝置的研制.pdf

1、隨著人們對(duì)電的依賴性越來越大,如何節(jié)約電能便有著重要意義。工業(yè)生產(chǎn)過程用電量大,同時(shí)存在著電能的嚴(yán)重浪費(fèi),值得關(guān)注的是電機(jī)調(diào)速過程產(chǎn)生的能源浪費(fèi)。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中采用的變頻調(diào)速技術(shù)是節(jié)能降耗和提高生產(chǎn)效率的有效途徑之一。但在變頻調(diào)速系統(tǒng)中由于控制性能等方面的原因也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,尤其在能源緊張的今天,如何有效利用變頻調(diào)速過程中的多余能源顯得至關(guān)重要,而能量回饋裝置作為變頻調(diào)速系統(tǒng)中的配套器件,能夠?qū)㈦姍C(jī)在發(fā)電狀態(tài)下產(chǎn)生的多

2、余能量有效的加以利用。傳統(tǒng)的變頻器通常采用在直流側(cè)串接電阻的方法消耗掉電機(jī)制動(dòng)過程中產(chǎn)生的多余能量,雖然這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),但存在著能源浪費(fèi)、電阻發(fā)熱影響其他器件的工作和周圍環(huán)境溫度的升高的缺點(diǎn)和不足,本文采用了一種高頻逆變技術(shù),即在變頻器的中間直流環(huán)節(jié)引入三相逆變器,逆變器輸出側(cè)通過扼流電抗器接入電網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)了多余能量的有效利用。
　　本文首先闡述了能量回饋裝置的研究意義和背景,對(duì)當(dāng)前國內(nèi)外的能量回饋裝置的研究現(xiàn)狀、發(fā)

3、展動(dòng)態(tài)及市場(chǎng)前景做了簡(jiǎn)要的介紹,然后從以下幾個(gè)方面做了重點(diǎn)論述。
　　1)本設(shè)計(jì)對(duì)能量回饋裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,論述了三相全控器件型結(jié)構(gòu)能量回饋裝置工作原理,并根據(jù)此數(shù)學(xué)模型給出了基于電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖。
　　2)分析了SVPWM調(diào)制的工作原理,接著通過Matlab/Simulink軟件對(duì)SVPWM調(diào)制算法以模塊化的方法分別進(jìn)行了仿真分析,接著對(duì)基于 SVPWM調(diào)制的三相逆變橋進(jìn)行了仿真分析。介紹了P

4、ID算法的基本原理,通過對(duì)比位置式和增量式PID控制算法確定了最佳的控制策略。在仿真成功的前提下,以DSPF2812作為控制核心,給出了SVPWM調(diào)制算法軟件實(shí)現(xiàn)的具體過程。
　　3)本設(shè)計(jì)對(duì)能量回饋裝置主電路器件的選型進(jìn)行了詳細(xì)分析,接著對(duì)整個(gè)硬件電路以模塊式的方式分別進(jìn)行設(shè)計(jì),包括直流母線電壓檢測(cè)電路、逆變器輸出側(cè)電流電壓檢測(cè)電路、同步電路、溫度檢測(cè)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、液晶接口顯示電路及通訊接口電路等,并對(duì)各個(gè)電路模塊進(jìn)行