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2016-12-1 閱讀(953)
DSP及FPGA的交直交Fairchild變頻器研究
高壓變頻調(diào)速技術(shù)是電力電子行業(yè)一個(gè)重要的技術(shù)要點(diǎn)，涉及到大功率交流電動(dòng)機(jī)的節(jié)能和負(fù)載調(diào)速。高壓Fairchild變頻器與低壓Fairchild變頻器不用，高壓Fairchild變頻器沒有成熟一致的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
DSP及FPGA的交直交Fairchild變頻器研究 目前，高壓Fairchild變頻器可以分為二極管鉗位型、電容鉗位型和單元級(jí)聯(lián)型三種主要結(jié)構(gòu)形式。單元級(jí)聯(lián)型有著輸入側(cè)對(duì)電網(wǎng)污染?。惠敵鲭妷航咏也?，不需要輸出濾波器；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易模塊化設(shè)計(jì)；控制方法易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，所以以單元級(jí)聯(lián)型高壓Fairchild變頻器作為研究對(duì)象展開課題研究。 綜述了高壓Fairchild變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀和研究方向，分別對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制技術(shù)和電力電子器件三大方向的研究進(jìn)行了介紹，并對(duì)目前常用的H橋級(jí)聯(lián)型高壓Fairchild變頻器做了詳細(xì)的介紹和研究。載波相移PWM調(diào)制技術(shù)能夠在低開關(guān)頻率的情況下實(shí)現(xiàn)較高等效開關(guān)頻率的效果，通過低次諧波的相互抵消提高等效開關(guān)頻率，具有良好的諧波特性，因此采用了此調(diào)制技術(shù)，并給出了MATLAB的仿真和仿真結(jié)果，仿真的結(jié)果驗(yàn)證了載波相移調(diào)制方式的可行性和理論分析的正確性。還對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制技術(shù)進(jìn)行了研究和仿真，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制。由于H橋級(jí)聯(lián)型高壓Fairchild變頻器的功率器件數(shù)量大，需要足夠多的PWM觸發(fā)脈沖來驅(qū)動(dòng)，常用的單一芯片控制的方式不能滿足對(duì)PWM脈沖的要求。把高壓Fairchild變頻器控制系統(tǒng)分為了主控CPU模塊、脈沖控制模塊和功率器件驅(qū)動(dòng)模塊三個(gè)部分來研究，設(shè)計(jì)了一種以數(shù)字信號(hào)處理DSP、可編程邏輯器件FPGA和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD為核心的Fairchild變頻器控制系統(tǒng)，以DSP為控制核心，用FPGA和CPLD作為輔助芯片產(chǎn)生多路PWM觸發(fā)脈沖，并對(duì)三種芯片在主控CPU模塊、脈沖控制模塊和功率器件驅(qū)動(dòng)模塊中的硬件和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。同時(shí)，中應(yīng)用的基于載波相移SPWM對(duì)電機(jī)進(jìn)行的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制方式進(jìn)行了MATLAB仿真驗(yàn)證，結(jié)果證明了該方法的可行性和正確性。
