数码发电机逆变器研制.pdfVIP

第２４卷 第４期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１０年４月 　 Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．４ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ａｐｒ．２０１０  数码发电机逆变器的研制 苏玉刚，刘国庆，唐春森，王小飞 （重庆大学　自动化学院，重庆　４０００４４） 摘　　　要：研制了一款实用的数码发电机逆变器，该逆变器主电路采用单相全桥逆变电路拓扑 结构，以ＴＩ公司的ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２为控制器，设计了电压、电流瞬时值双闭环控制，同时 根据无功容量最小原理对滤波器参数进行了优化，使逆变器的输出达到满意的效果。 关 键 词：单相逆变器；ＰＩ控制；无功容量；ＬＣ滤波器 中图分类号：ＴＮ７８３　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１０）０４－００７４－０５ ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎＤｉｇｉｔａｌＧｅｎｅｒａｔｏｒＩｎｖｅｒｔｅｒ ＳＵＹｕｇａｎｇ，ＬＩＵＧｕｏｑｉｎｇ，ＴＡＮＧＣｈｕｎｓｅｎ，ＷＡＮＧＸｉａｏｆｅｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｐｒａｃｔｉｃａｌｄｉｇｉｔａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｗｈｏｓｅｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｕｓｅｄａｓｉｎ ｇｌｅｐｈａｓｅｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＩｔｕｓｅｄｔｈｅＤＳＰｃｈｉｐＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ｏｆＴＩｃｏｒ ｐｏｒａｔｉｏｎａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｌｏｓｅｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｖｏｌｔａｇｅ，ｃｕｒｒｅｎｔｉｎ ｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｖａｌｕｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍｉｎｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｆｉｌｔｅｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｉｎｖｅｒｔｅｒ；ＰＩｃｏｎｔｒｏｌ；ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙ；ＬＣｆｉｌｔｅｒ 　　数码发电机以其灵活、方便、稳定的特点被广 研究重点是电能转换的逆变部分，逆变系统以ＴＩ 泛地作为常用、备用和应急的交流电源使用。由 公司的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２为主控制芯片，采用全数字 于数码发电机的输出是变压变频的交流电，一般 控制，为了提高系统的稳态和动态性能，逆变部分 用电设备不能直接使用，需要经过电能转换部分 应用电压、电流瞬时值双环控制，同时利用无功容 将发电机的输出转换成单相工频正弦交流电。电 量最小原理对滤波器的参数进行优化设计。 能转换部分主电路主要分为２部分，前级为整流 部分，后级为逆变部分。数码发电机输出的三相 １　逆变系统的主电路 交流电先经过三相半控桥相控整流，再由电容滤 波，得到的直流电压，经单相桥式逆变电路，由ＬＣ 逆变系统电路拓扑如图１所示。系统采用电 滤波电路滤波，输出单相工频交流电。本文中的 压源型逆变电路，换向在同桥臂开关管之间进行， 　　收稿日期：２０１００１１１ 基金项目：重庆市科委攻关项目（ＣＳＴＣ，２００８ＡＣ３０８９） 作者简介：苏玉刚（１９６２—），男，辽宁大连人，博士，教授，主要从事电力电子技术，以及计算机测控技术方面的 研究． 苏玉刚，等：