毕业论文--小型风力发电机逆变系统

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1、小型风力发电机逆变系统摘要:本系统以PIC为控制核心。主电路采用两级拓扑结构,实现了电压220V,频率50Hz的交流输出。前级DC/DC推挽升压变换器,通过SG3525闭环控制;后级采用DC/AC电压型全桥逆变电路,通过软件PI运算,对输出的交流电压进行调整。PIC运用查表法产生SPWM调制信号,控制后级变换器双极工作模式。输出电压、电流进行采用同步采样,能避免由于交流滤波电路产生的滞后。该系统具有电压电流显示、过流保护及故障声光报警等功能;系统过流具有“自恢复”特性,过流点可通过按键设置。关键词:PIC;推挽升压

2、;全桥逆变InvertersystemofsmallwindturbinesAbstract:ThissystemiscontrolledbyPICwhichisthesystem’scontrolcore.Themaincircuitusetwotopologicalstructure,realizedtheacoutputof220Vvoltageand50Hzfrequency.PrecedingstageisDC-DCthepush-pullboostconverter,whichuseSG3525’scl

3、osedloopcontrol.BackwordstageisDC-ACinvertercircuitofvoltagetypebridge,itadjustsacvoltageoutputwithPIoperationofsoftware.PICusetablelookupschemetoproducemodulationsignalandcontrolthebackwardstageconverter’sbipolarworkmode.Theoutputofvoltageandcurrentadoptsynch

4、ronoussampling,whichcanavoidlagduingtoacfiltercircuit.Thissystemhasvoltageandcurrentshow、over-currentprotectionandfaultsoundandlightalarmfunctions.Thesystemcanrecoverbyitselffromover-currentandover-currentpointcanbesetedbykeys.Keywords:PIC;push-pullboost;bridg

5、einverter1.序言11当今世界,电能已经成为了人们生活中最常用的动力能源。随着科技的进步和人们生活水平的不断提高,人们对电力能源的依赖越来越强。在偏离电网的地区,如部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站、偏远的农牧民区,都需要成本低和可靠性高的独立供电系统。如果采用常规的柴油发电机,柴油运输成本太高且难以保障。为了解决偏远地区长期可靠地供电问题,我们只有依赖当地的资源资源——太阳能和风能。风能是比较普遍普遍的资源资源,也是取之不尽用之不竭的可再生能源,而且在偏远地区

6、,风能资源一般比较丰富,这为我们在偏远地区采用风能发电提供了必要性和可行性条件。开发能源和环境保护已成为全球可持续发展的共识。充分利用风力资源,发挥风能资源在国民经济中的作用,是促进节能减排工作的一个重要的举措。随着国家对能源工业的更加重视,各种各样的风力发电装置相继诞生。中国风力资源仅次于美国和俄罗斯,居世界第三位,但是我国目前风力发电面临发电效率低、成本高等问题。我们要加大力度解决风力发电的技术问题,促进风力发电这种可再生资源的快速发展。1.方案选择2.1主电路拓扑选择方案一:单级逆变器。通过单级变换将输入25

7、--30V直流电转换成交流电,再用工频变压器将电压升到220V.因它具有电路简单、元器件数目少及可靠性的优点,在满足系统性能下将会是首选。但由于工频变压器体积笨重,绕制麻烦,逐渐被无工频变压器所代替。方案二:多级逆变器。常用的为两级拓扑结构,如图(1)所示,其第一级一般为升压电路,主要实现对直流输入的电压升压,满足输出电压要求;第二级为全桥高频电压型逆变器,完成把直流逆变成负载所需的交流电。这种拓扑结构简单,前后级之间相对独立控制,无需同步,前后两级均工作在高频状态,大大减小了高频变压器的体积和输出谐波电流。图(1

8、)两级逆变拓扑结构综合以上分析,因为本题目所要求的功率不是太大,单级逆变器结构不够灵活,无法扩展,无法满足直流输入的多变性,因此我们选择方案二,采用两级拓扑结构。2.2DC-DC升压为了减少直流与交流电路的相互影响,我们在DC-DC这级电路上采用隔离结构。方案一:11全桥拓扑结构,MOS管的电压应力小,但其电路比较复杂,要实现输入输出隔离更是增加的它的难度方

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