《电气自动化毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气自动化毕业论文（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、长春工业大学学士学位(毕业)论文题目:基于DSP的三相PWM整流器设计学生:薛亚军指导教师:姜春霞专业:电气工程及其自动化培养单位:长春工业大学论文起止日期:09年12至10年6月201010年6月基于DSP的三相PWM整流器设计删除电气工程及其自动化学生 薛亚军 指导教师 姜春霞删除传统的整流装置是电网污染的主要来源，三相电压型PWM整流器具有输出电压恒定、能实现单位功率因数运行、电能双向流动等特点，因而成为目前电力电子领域中的热点课题之一。随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展，采用微处理器作为硬件控制核心的微机控制器将成为今后整流器的发展方向。随着控制方法的不断改进与发展，对微机整流控
2、制器的运算速度提出了非常高的要求。本文根据这种要求，以DSP(数字信号处理器)作为控制核心，研究并设计了基于DSP的PWM整流器。本文首先介绍了PWM整流器的发展状况，说明了DSP与其他单片机或通用微处理器相比在性能上的优势。文章分别从控制电路、测量电路、整流主电路、SVPWM硬件实现等几个方面论述了基于DSP的PWM整流器的硬件设计以及主要实时软件的流程图和实现方法。文中还介绍了PIM(功率智能模块)的使用，并基于此设计了系统的主电路，并用TMS320F2812的汇编语言与C语言结合进行了软件编程。由于采用了这些先进技术，使得本文中的PWM整流器结构简单、性能可靠、操作方便。最后，进行了设计
3、的相关试验，实验结果表明，该PWM整流器的各项功能符合设计要求。本文还做了晶闸管整流器在MATLAB下的仿真，两者结果比较，更加显示了本设计中整流器的优越性。1关键词：PWM整流器；空间电压矢量脉宽调制；数字信号处理器；智能功率模块摘要可以在论文完成后写，需要修改。论文完成什么，用了什么方法，结果如何。这要重点论述。Study of three-phase PWM rectifier based on DSPPower Electronics and TechnologyPostgraduate:Xue Ya jun Adviser:Jiang Chun xiaThe conventional
4、 rectifier Produce harmonic Problem in power system. While three-phase PWM VSR (voltage source rectifier) can provide constant dc bus voltage and get unity Power factor .It also has line Power feedback capability So it is becoming interested in power electronics field.With the development of large-s
5、cale integrate circuit technology and computer technology，microcomputer-based rectifier controller will become the main stream of rectifier controllers in the future. Constant improvement in rectifier control microcomputer -based rectifier controller. According to this requirement,the paper studies
6、and designs the DSP-based rectifier controller by using DSP (Digital Signal Processor) as the control center.This paper introduces the control function and the developing tendency of PWM rectifier. And, it illustrates DSPs performance advantage compared with the other single chips or general-purpose
7、 processors. It deals with the design of the DSP-based rectifiers hardware and the flowchart and realization method of its software from the aspects of control circuit, measuring circuit, main circuit and the method of realizing SVPWM. The paper also introduces use of IPM (Intelligent Power Module),
8、 and designs main circuit based on it. Because of the adoption of these advanced technologies, the PWM rectifier structure is simpler, its performance os retiadte and its operation convenient.The DSP-based three-phase PWM VSR has been tested in the laboratory. The result of test shows that all funct
9、ions of the PWM rectifier are efficient暂时没看，等中文摘要修改完再改这部分.Keywords: PWM rectifier; SVPWM; DSP; IPM目 录第一章 绪 论11.1传统整流装置的缺点11.2 PWM整流器的研究发展状况21.3课题的研究目的和意义21.4本文的主要研究内容31.3变流技术的发展状况41.3.1国内外变流技术的发展41.3.2变流技术的控制方式51.3.3变流技术发展趋势61.4课题的主要研究内容81.5本章小结8第二章PWM整流器的工作原理、拓扑结构及数学模型92.1整流电路102.2逆变电路102.3控制芯片的选择1
10、22.4传感器122.5本章小结13第三章整流器主电路参数的选择143.1PWM控制技术简介143.2电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制183.2.1电压空间矢量脉宽调制基本原理183.2.2电压矢量与磁链矢量的关系203.2.3电压空间矢量脉宽调制合成原理213.3、和的计算233.4扇区号的确定233.5本章小结24第四章PWM整流器的硬件设计254.1主电路的设计254.1.1整流电路的设计254.1.2逆变电路智能功率模块IPM的设计264.1.3负载滤波器的设计274.2控制电路设计284.2.1 最小系统设计304.2.2智能功率模块IPM驱动保护电路设计314.2.3 智能功
11、率模块IPM驱动电源324.2.4 DSP控制芯片电源334.2.5检测电路的设计334.2.6按键电路设计354.2.7显示电路设计364.3 通信电路模块374.4 抗干扰措施384.5本章小节38第五章 系统软件的设计与实现395.l软件总体设计方案395.2应用程序实现405.2.1主程序初始化405.2.2电压PI调节的实现415.2.3电压空间矢量（SVPWM）技术的DSP实现425.3本章小节45结 论46致 谢47参 考 文 献48附件1：系统硬件图51附件2：系统部分程序清单52第一章 绪论文章中的标点符号一定按中文要求，自己改吧。格式严格按照规范写 近20年来随着电力电子装
12、置的广泛使用，由此引起的谐波污染问题日益严重，渐受到了人们的重视。目前，大部分的电力电子装置所使用的直流电源是通过不可控流或相控整流得到的，这些传统的设备在运行中对电网注入了大量的谐波和无功，因此造成了严重的电网污染。1.1传统整流装置的缺点传统整流装置主要是指由二极管组成的非线性电路或由晶闸管组成的相控电路，它们主要存在以下缺点:(1)网侧功率因数低，对电网造成了无功增加，危害电网质量。同时，无功的副作用还表现为降低了发电、输电设备的利用率，增加了线路损耗; (2)输入电流谐波含量高，谐波除了降低了发电、输电设备的利用率外，还会影响设备的正常工作，产生不希望的机械震动和噪音;谐波还容易引起某
13、些继电器、接触器的误动作，造成事故;同时，谐波也对周围环境产生电磁干扰，影响通讯设备的正常工作等。 (3)交流侧电网电压波形畸变，污染电网。 获得高功率因数，消除谐波的方法主要有两种:一种是被动法，即在谐波和无功产生的情况下采用补偿装置，补偿其谐波和无功功率;二是主动法，即对传统整流装置本身进行改进，使其尽量不产生谐波，且不消耗无功功率或根据需要对其功率因数进行控制:两者比较，采用改进传统整流装置的方法改善功率因数和实现谐波抑制更为有效，也就是开发输入电流为正弦、谐波含量低且功率因数榕沂干1的高性能二相整流器。三相PWM高功率整流器与传统的整流装置相比，具有交流侧输入、输出电流谐波小，功率因数
14、可调，直流侧电压波动小，能量能双向流动等优点，因而其控制的策略研究成为目前电力电子领域中的一个热点。1.2 三相PWM整流器的国内外发展状况介绍PWM整流器的发展？黄色字部分建议删掉。1.2.1 电力电子器件的发展史 一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的，电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用。1904年出现了电子管，它能在真空中对电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开了电子技术之先河。经过几十年的发展，在电力电子器件制造技术上不断的提高。70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体
15、管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。在80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起。IGBT是MOSFET和BJT的复合。后来，又把驱动、控制、保护、电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前功率集成电路的功率都还较小，但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向。按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的成都，可以将电力电子器件分为以下三类：1） 通过控信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件被称为半控型器件，这类器件主要是指晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件，器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定。2） 通过控信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，由于与半空型器件相比，可以由控制信号控制其关断，因此又成为自关断
