【硕士论文】直流无刷电机光伏水泵系统控制研究.pdf

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1、工程硕士学位论文无位置传感器直流无刷光伏水泵系统控制技术研究摘要在具体分析了“虚拟中性点法”的实现方法的情况下，采用具体硬件电路实现了对直流无刷电机绕组反电势过零点的检测，并考虑了如何将过零点检测电路应用在各种电压等级的直流无刷电机上，实现了直流无刷电机的准确换相;用基于功率对电压微分的方法讨论了系统最大功率点跟踪。所研究的光伏水泵系统采用直流无刷永磁电机作为容积水泵的驱动电机，系统选用MicroChip公司生产的PIC16F877作为系统的主控芯片，并设计了系统的软、硬件。系统中采用三个独立通道分别检测无刷电机三相绕组的反电势的各自过零点，同时在软件中采用

2、数字滤波以消除其它噪声干扰，使检测电路检测到的反电势过零点更加准确可靠，实现了对直流无刷电机的数字控制。还具体地论述了CvT及MPPT在光伏水泵系统中的实现方法，并编制了相应的软件。经过实验测定，能够实现直流无刷电机的准确换相，电机运行稳定。在论文结尾分析了本系统有待改善的地方.关键词:无刷电机，光伏水泵，虚拟中性点，最大功率点，单片机控制摘要工程硕士学位论文Abstrad刀五spaperanalysesthe双，11刀戒ionof‘，neutrals如ulato犷，thenuseclrcuit协me妙the“acrosthezeropoint’，ThisP

3、aperalsothi吐soverhowtousethecircuitinhighvo1tagesensorlessBldcmotor，usethecirculttoreal远thePrecisionchangingofco11T卜ePhotovohalcP口叮Pssystemse1eCtthesensorlessBldcmotortodrivetheP.叮p.研几alsosel喊them1crochiPPICl6F877madebyMicroChiPCo.LtdasacontrolchiPtOr.ali邓micro一comPutercontro1T七iss

4、ystemused止eeseParatecha幻neltofindoutthe“acrossthe~Point’，ofeachb即k一METheProgramusedigitalfilterto初peofthePWMinterferencesandthecommutatinginterferences.InthisPaPerwediscuss】lowtorealizetheCVTorMPPTinPhotovoltaicPumPssystem，andPrograJ.thesoftware.T七。resultsoftheexPerimelltshowthat面s

5、system，whlchismadeonthebaseof伽etheoryabove，cancontrolthesensorlessBldcmotortocomPlet山eex呱con”力utation.1七esysten1Presentsgoodstaticanddynamicpedbn刀ance.ThedrawbackofthesystemisshowintheendV/ealsogivesOn1eadviceforimProvementK.ywords:BLDCmotor，Ph0IOvoltaicp切mPssystem，dulnmyneutra】，MP

6、PT，而cro一comPutercon打01工程硕士学位论文无位置传感器直流无刷光伏水泵系统控制技术研究概述1.1光伏利用发展概况1.1.1光伏利用是可再生能源利用的趋势随着人类经济、文明、社会的不断发展，对资源、特别是能源的需求急剧增长.但是地球储藏能源是有限的，而且开发利用会对环境造成破坏，已经产生了沙漠化、气候变暖等全球性问题，世界各国不得不高度重视。我国政府在1992年联合国召开的环境发展大会上，签署了环境与发展《里约宣言》。又率先制定了中国的《21世纪议程》，把可持续发展作为国家基本发展战略之一。2002年8月在南非召开的世界首脑峰会上，可再生能源

7、成为会议的主要议题之一。加快可再生能源的发展，发展新能源和可再生能源己成为各国共同长期的发展战略.2005年国际可再生能源大会在北京召开，来自78个国家和地区的代表通过《北京宣言》，呼吁各国加快水电、风能、太阳能等可再生能源的发展，以应对能源压力。中国政府高度重视开发利用可再生资源，将进一步加大发展可再生能源的力度，发展循环经济，保护生态环境，促进社会、经济、人口与自然、资源、环境的和谐发展。在水电、风能、太阳能、生物能等可再生能源中，太阳能的光伏利用是一种现实可行的利用方式。它具有持久、环保、安全等优点，而且随着新材料等科学技术的发展，光电转换的经济性和效

8、率不断提高，太阳能光伏利用被国际社会普遍看好.作为一