矩陣式三相／單相電源研究
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在相應(yīng)的控制算法下其擬合示意圖如圖3所示。其實(shí)質(zhì)上類似于直流斬波電路，不過(guò)在此其是對(duì)交流斬波。利用該擬合方法進(jìn)行輸出得到的電壓比較平穩(wěn)。第二種控制策略較為簡(jiǎn)單在此不做詳述。高頻和低頻控制策略的轉(zhuǎn)換通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸出U0的頻率f0可以通過(guò)人機(jī)交互裝置進(jìn)行設(shè)定(假如設(shè)定50 Hz以下為低頻，以上為高頻)，其子程序結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/180759.htm
3 數(shù)字控制系統(tǒng)組成
檢測(cè)的信號(hào)多而且要求精度高，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)要求實(shí)時(shí)性好。這樣就決定了其CPU要求特別高，為了滿足這一要求，該系統(tǒng)采用CPU為CPLD+DSP數(shù)字控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖5)。為了使其各自的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮，利用DSP(TMS32LF2407)的模擬輸入通道接收來(lái)自信號(hào)檢測(cè)調(diào)制信號(hào)模塊的輸入／輸出信號(hào)實(shí)時(shí)計(jì)算并執(zhí)行控制策略(輸入擬合法)，再將其運(yùn)算的結(jié)果送給CPLD，CPLD根據(jù)相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯換流功能。
在CPU運(yùn)行過(guò)程中CPLD和DSP同時(shí)接收輸入／輸出電壓電流信號(hào)，但是其實(shí)現(xiàn)的功能不一樣：DSP接收到的信號(hào)是為了控制策略的運(yùn)算，而CPLD接收的信號(hào)是為了保證每個(gè)時(shí)刻發(fā)出的控制信號(hào)的準(zhǔn)確性，當(dāng)CPLD發(fā)現(xiàn)故障時(shí)將進(jìn)行相應(yīng)處理并顯示故障位置。
4 矩陣式變換器(MC)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析
在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中CPU模塊采用SY-XDS510USB 2．0 DSP仿真器實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向開(kāi)關(guān)管的控制，從而實(shí)現(xiàn)MC系統(tǒng)的部分實(shí)驗(yàn)，以下是不同頻率下的電壓電流實(shí)驗(yàn)的波形圖，如圖6所示。
在低頻段由于最大相和最小相擬合出設(shè)定的輸出電壓控制策略，該策略類似于直流的斬波方法，所以其輸出的波形就是一斬波波形，由于和負(fù)載并入了電容，所以對(duì)負(fù)載兩端的電壓比較平穩(wěn)。對(duì)于高頻段采用的電壓逼近原則，所以輸出電壓和電流都存在一定的波動(dòng)，但是其節(jié)約了CPU的資源，提高了系統(tǒng)的可靠性。
5 結(jié)語(yǔ)
系統(tǒng)針對(duì)感應(yīng)加熱和感應(yīng)熔煉等行業(yè)進(jìn)行三相／單相電源變換，采用分頻段控制策略，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定與資源的合理協(xié)調(diào)，達(dá)到了很好的效果。雖然控制方法和成本較高，但就其在功率因數(shù)以及對(duì)電網(wǎng)影響等各方面而言仍然遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的變換方式。隨著集成模塊和控制方法的進(jìn)步，必將矩陣變換器應(yīng)用在更廣闊的領(lǐng)域。
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