在電路的控制環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)了硬件控制電路并編寫了相應(yīng)的控制程序。硬件電路基于DSP控制芯片,主要由電源模塊、采樣及A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊構(gòu)成。在程序方面,本文著重對(duì)移相脈波產(chǎn)生的方式、PID反饋控制的策略進(jìn)行了研究,同時(shí)也完成了信號(hào)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、保護(hù)控制等模塊的程序編寫和調(diào)試。然后按照補(bǔ)償電源的參數(shù)要 求,選擇了基于 TMS320F2812(DSP)的移相全橋變換電路作為補(bǔ)償電源的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)。討 論了長脈沖高穩(wěn)定磁場(chǎng)的研究意義、發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)今的難點(diǎn),基于存在的問題提出 了對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)電源系統(tǒng)的優(yōu)化, 提出了補(bǔ)償電源的方案。對(duì)于電容器,電容和阻抗(電容電抗)總是成反比的。武漢循環(huán)測(cè)試電壓傳感器定制
輸出濾波電容 C 和輸出電壓中的交流分量關(guān)系很大。由于 C 和負(fù)載并聯(lián),再加 上容抗的頻率特性, 頻率較高的電流成分主要通過 C,負(fù)載中流過的很少。C 兩端的 電壓Vc 除直流分量Vo 外,還有交流分量,與輸出電壓紋波大小對(duì)應(yīng)。為了減小紋波, 加大 C 是有好處的,但過分加大沒有必要。Lf是輸出濾波電感量,fs是開關(guān)頻率,Vpp是輸入直流電壓比較大,脈動(dòng)值,Vo(min)是輸出電壓最小值,Vin(max)是輸入電壓最小值,K是高頻變壓器變比,VL是輸出濾波電感紋波壓降,VD是輸出整流二極管的通態(tài)管壓降。代入各個(gè)參數(shù)值計(jì)算可得cf=9.4UF。成都新能源電壓傳感器報(bào)價(jià)我們知道一個(gè)電容器由兩個(gè)導(dǎo)體(或兩個(gè)板)組成。
儲(chǔ)能電容的計(jì)算:1)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)估算:根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),裝置的功率與前端儲(chǔ)能電容有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。整個(gè)裝置的功率P=UI=2060=1.2Kw,每瓦對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能電容容量1μF,則可選用電容至少1200μF。2)根據(jù)能量關(guān)系式計(jì)算:儲(chǔ)能電容為后續(xù)的DC/DC變換提供直流電壓,其本身的電壓波動(dòng)反應(yīng)在電容上可以認(rèn)為是電容器電能的補(bǔ)充和釋放過程。要保持電容器端電壓不變,每個(gè)周期中儲(chǔ)能電容器對(duì)電路提供的能量和其本身充電所得的能量相等。儲(chǔ)能電容在整流橋輸出端,同時(shí)也須承擔(dān)濾波的任務(wù)。為了保證對(duì)整個(gè)裝置提供足夠的能量,我們所選用的儲(chǔ)能電容最小值為1200UF。
削去原有電源系統(tǒng)紋波的補(bǔ)償方案有三種:注入、吸收、少則注入多則吸收。是單方向的向磁體注入電流,填補(bǔ)紋波,將整體的電流修正到紋波很低的水平。從磁體中吸收電流,是削波的方式將紋波中和得到紋波更小的電流。前兩種方案的綜合,將高于設(shè)定值得電流吸收、低于設(shè)定值的電流則進(jìn)行補(bǔ)償,電流的供應(yīng)室雙向的,即積存在注入也存在吸收。由于磁體電源系統(tǒng)中三套電源是各自**向磁體供電的,所以補(bǔ)償電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)業(yè)可以**進(jìn)行。由上述補(bǔ)償方案可見,補(bǔ)償電源只需要補(bǔ)償原供電系統(tǒng)中紋波部分,所以補(bǔ)償電源容量較小,可以直接從電網(wǎng)中取電進(jìn)行AC/DC變換。補(bǔ)償電路原理圖如圖2-3所示B1為三相工頻整流橋,C0為儲(chǔ)能電容器,B2為IGBT逆變橋,TM為高頻變壓器,B3為高頻整流橋。Lf和Cf構(gòu)成輸出濾波器,Cp為補(bǔ)償電容,Lp為濾波電感,DCCT為高精度零磁通電流傳感器。這是通過實(shí)現(xiàn)電阻橋的第二種方法實(shí)現(xiàn)的,如下所示。
數(shù)字控制電路的軟件主要包括主程序、各個(gè)模塊初始化程序、周期中斷服務(wù)子程序、下溢中斷服務(wù)子程序、AD中斷服務(wù)子程序、PID調(diào)節(jié)子程序等幾大部分組成。主程序的主要任務(wù)是系統(tǒng)自檢,系統(tǒng)初始化,然后循環(huán)執(zhí)行主程序等待中斷。初始化是對(duì)程序中用到的常量、變量進(jìn)行有意義的賦值,以及對(duì)PWM輸出口和DSP數(shù)字I/O口設(shè)置,中斷寄存器的賦值、定時(shí)器的賦值、事件管理器中相關(guān)寄存器的賦值以及A/D模塊中寄存器的賦值也是初始化程序需要完成的任務(wù)。為了保證主電路的安全,在初始化完成前,所有的定時(shí)器都被禁止,PWM輸出比較器也未被使能,PWM對(duì)應(yīng)的輸出為高阻態(tài)。ADC模塊初始化是對(duì)A/D采樣的模式,采樣的通道、轉(zhuǎn)換的方式等進(jìn)行設(shè)置。ADC模塊的啟動(dòng)由周期中斷完成,采樣完成后A/D等待中斷響應(yīng),采樣值倍讀取后進(jìn)行PID計(jì)算,計(jì)算結(jié)果即為下一周期輸出PWM的移相角度。整個(gè)程序主要任務(wù)是時(shí)刻監(jiān)測(cè)電路重要信號(hào),保證電路安全工作的前提下,利用DSP內(nèi)部各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)采集輸出端電壓電流信號(hào),通過PID子程序處理后得到具有死區(qū)時(shí)間和相位差的四路PWM波。方向相反,從而在磁芯中保持磁通為零。常州內(nèi)阻測(cè)試儀電壓傳感器定制
其大致原理是原邊電壓通過外置或內(nèi)置電阻。武漢循環(huán)測(cè)試電壓傳感器定制
輸出濾波電感參數(shù)計(jì)算:在移相全橋變換器中,原邊的交流方波經(jīng)過高頻變壓器和全橋整流后,得到的是高頻直流方波,方波的頻率是原邊開關(guān)頻率的2倍。一般來說,為了減小輸出電流的脈動(dòng)值,是希望濾波電感的值越大越好。但是電感值過大意味著電感的體積和重量增大,并且整個(gè)變換器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度會(huì)變慢。在工程計(jì)算中,一般取輸出濾波電感電流的比較大脈動(dòng)值為輸出電流的20%。通過濾波電感的電流為 60A,電流時(shí)單向流動(dòng)的,具有較大的直流分量并疊加有 一個(gè)較小的頻率為2fs 的交變分量,所以電感磁芯的比較大工作磁密可以取到較高值。 由于濾波電感上電流主要為直流分量,集膚效應(yīng)影響不是很大,因此可以選用線徑 較大的導(dǎo)線或厚度較大的扁銅線繞制,只要保證導(dǎo)電面積足夠即可。***即是根據(jù) 導(dǎo)線線徑核算磁芯的窗口面積是否合適,經(jīng)過反復(fù)核算直到選擇出合適的磁芯。武漢循環(huán)測(cè)試電壓傳感器定制