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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于SOPC的變頻逆變電源的設(shè)計
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 利用Altera公司的Cyclone III系列FPGA，基于SOPC技術(shù)對變頻逆變電源進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)。實(shí)現(xiàn)了硬件電路和系統(tǒng)軟件的設(shè)計，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)了逆變電源的輸出電壓頻率在5~50Hz內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
- 詳細(xì)介紹：
- 采用Altera公司的Cyclone III系列FPGA完成了SPWM脈沖的生成，以及相關(guān)控制策略的實(shí)現(xiàn)。逆變電源輸出電壓頻率可以在5~50?Hz內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本課題致力于實(shí)現(xiàn)變頻逆變電源的控制系統(tǒng)，圍繞逆變電源以及變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行多方面的研究。 本課題的研究思路和方法是：首先對逆變電源的工作原理進(jìn)行分析，分別在三相靜止坐標(biāo)系和αβ坐標(biāo)系下建立三相全橋逆變電源的數(shù)學(xué)模型，之后分別在連續(xù)域和離散域中給出其傳遞函數(shù)表達(dá)式，并對輸出濾波參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計。然后對變頻逆變電源的控制方法進(jìn)行分析比較，同時對交流變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行介紹，并重點(diǎn)闡述本系統(tǒng)所采用的逆變電源的雙閉環(huán)控制和轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的變壓變頻調(diào)速控制系統(tǒng)以及SPWM的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方案。進(jìn)而對逆變電源的主電路及其數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件和軟件分別進(jìn)行設(shè)計，繪制出主要程序模塊的流程圖，最后建立三相全橋逆變電源控制異步電動機(jī)進(jìn)行變壓變頻調(diào)速的仿真模型，對影響變頻逆變電源性能的因素進(jìn)行了仿真分析，搭建出本課題所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)平臺，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計的有效性、可行性。 創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵：采用Altera公司的CycloneⅢ系列FPGA，利用SOPC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變頻逆變電源數(shù)字控制系統(tǒng)的綜合設(shè)計與開發(fā)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 利用全新的SOPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)變頻逆變電源的設(shè)計能夠最大程度上將各個控制系統(tǒng)模塊整合到高集成度的FPGA中。FPGA具有很多邏輯上的優(yōu)勢，信號運(yùn)算周期快，而且?guī)?2位指令的NiosII處理器的嵌入，使FPGA可以完成控制算法的軟件設(shè)計，從而設(shè)計出高性能的控制系統(tǒng)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已完成
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 通過示波器查看逆變電源產(chǎn)生的電壓波形。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 研究成果的預(yù)計去向及使用范圍：變頻逆變電源控制器、不間斷電源UPS、高壓直流輸電或柔性交流輸電、風(fēng)電并網(wǎng)、太陽能發(fā)電并網(wǎng)、微電網(wǎng)中各個微電源的控制等。
同類課題研究水平概述
- 目前市場上的逆變電源產(chǎn)品主要來自日本或歐美國家，即使是國產(chǎn)設(shè)備，其核心模塊也是外國貨。中國在半導(dǎo)體制作工藝技術(shù)上和世界先進(jìn)水平有一定差距，但在電力電子器件的應(yīng)用方面我們并不落后。在各領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，逆變電源的應(yīng)用非常廣泛，使其輸出不同的電壓，不同的功率，可以適用于不同的需要。
