BLDC光伏水泵系统的dsPIC控制研究

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1、BLDC光伏水泵系统的dsPIC控制研究摘要在逐渐迈进低碳经济的今天，作为绿色可再生能源重要组成部分的太阳能越来越受到青睐，太阳能光伏发电技术得到了迅猛的发展，其中光伏水泵系统也成为了热点研究方向，其应用范围逐步扩大，有着潜在的巨大市场和良好的经济社会效益。本文研究设计的BLDC光伏水泵系统是广东联合泵业公司委托开发项目，不仅要求本系统完成光伏水泵系统基本的提水功能，还要进一步提高光伏水泵系统的技术水平，在高效率、宽扬程、高可靠性和易操作性等方面有所提高，并有效控制成本，使本光伏水泵系统易于推广应用。现在该系统已经实现了批量试生产。本文通过对系统各主要和关键技

2、术的分析，提出系统的总体设计方案，并完成系统控制器硬件电路和软件设计，同时完成了试验样机的制作，和实验平台的搭建，并对其进行了实验研究，验证了方案的可行性。具体工作如下：1．通过对光伏水泵系统的分析，设计出以dsPIC30F4011为控制核心、IPM为电子换相主电路的BLDC光伏水泵系统控制器的整体结构。2．通过对光伏水泵系统中机泵系统的研究，并重点分析光伏水泵特性和无位置传感器直流无刷电机中的关键技术：转子位置检测技术、电机起动至同步运行技术和电子换相中的数字锁相与滤波技术，利用dsPIC通过软件实现对机泵系统的数字控制。3．分析光伏水泵系统的最大功率跟踪控

3、制方式，并重点对扰动观测法及其改进方法进行研究，且进行了仿真分析。4．基于系统实用性的考虑，设计了完善的保护系统、丰富的板载电源和人性化的显示操作系统。5．设计制作了系统的试验样机，搭建了系统实验平台，并进行了实验研究，对实验结果进行了分析。关键词：光伏水泵系统；直流无刷电机；最大功率点跟踪；dsPIC控制；智能功率模块ResearchoftheBLDCPhotovoltaicPumpSystemControlledbydsPICABSTRACTWhenwestepintoalowcarboneconomytoday，asallimportantpartofg

4、reenreproducibleenergy，thesolarenergybecomesmoreandmorepopular，whilethesolarphotovoltaietechnologyalsodevelopsrapidly，andthephotovoltaiepumpsystembecomesahotresearchdirection，whichitsapplicationrangeexpandsgradually，withitstremendoussocialandeconomicaladvantages．itmusthaveahugepoten

5、tialmarket．TheBLDCphotovoltaiepumpsystemthispaperhasresearchedofbelongstotheentrusteddevelopmentprojectofGuangdongUnitedPumpLtd．，whichiSnotonlyrequiredtocompletethebasicfunctions，butalsotoimprovethetechnologyofthesystemfurther．InordertoexpandtheapplicationofthePVpumpsystem．itshouldb

6、emoreefficient，reliable，widerofliftrange，easierofoperation，andlowerofcost．NowthesystemiSintheprocessofPR(pilotrun)．Inthispaper，theoveralldesignschemeofsystemiSproposedbytheanalysisofmajorandkeytechnologiesofthesystem．Thedesignandrealizationofhardwareandsoftwarearegivenout．Withtheexp

7、erimentalwaveformsanddatafromtheprototype，thevalidityandfeasibilityofschemeareverified．Themaincontentinthispaperis：1．TheoverallstructureofthecontrollerofBLDCPVpumpsystemiSdesigned，whichismadedsPIC30F4011asthecoreofcontrolandIPMasthemainreversingelectriccircuit．2．Thecharacteristicsof

8、PVpumpandthekeytech