3KVA逆变器设计
KHF系列1~3KVA逆变器说明书v1.1

用户指南KHF系列1~3KVA并联逆变器()深圳市科奥信电源技巧有限公司Shenzhen Keaoxin PowerSupply Technology Co.,Ltd.本手册为1~3KVA功率等级的KHF逆变器供给须要的装配,操纵和保护技巧信息.请务必在操纵KHF机械之前浏览此手册,并请妥当保手册予备用.手册分为两个部分:第一部分—KHF逆变器介绍这部分介绍单相逆变器KHF系列,包含体系概述.内部构成.选型描写,及体系规格. 第二部分—典范运用此部分分离介绍单机体系.单相并机体系.三相并机组合体系的解释及设置装备摆设第三部分—装配和操纵此部分介绍KHF逆变器的装配和操纵信息,包含体系的总的描写,其构成部分,及其功效,指导掌握器的功效描写;以及在正常.应急和保护操纵前提下的操纵次序. 声明:因为产品和技巧的不竭更新.完美,本资估中的内容可能与现实产品不完整相符,敬请原谅.如需查询产品的更新情形,请接洽厂商.目录第一部分 KHF逆变器介绍11.4 重要技巧参数21.5.2 数字化LCD (液晶)显示41. 6 后面板掌握51.7 机械规格81.7.1 重量81.7.2 构造尺寸81.8 情形前提111.8.1 工作温度111.8.2 非工作温度111.8.4 运行高度111.8.5 噪声111.8.6 冷却11第二部分…典范运用122.1 单机体系122.2 单相并机体系132.3 三相组合体系15第三部分…装配解释及操纵173.0 简介173.1 吸收173.2 储存173.3 装配前预备173.4 装配173.4.1 地位选择173.4.2 情形温度173.4.3 冷却173.4.4 固定和线的地位选择173.4.5 接地173.4.6 逆变器衔接183.5 逆变器运行18第一部分 KHF逆变器介绍正弦波逆变器经由过程直流输入电源供给稳固的.无掉真的交换电;在贸易用电停电的场合为必须工作的迟钝装备供给可选输出电压和频率的电压.经由过程一个静态开关,逆变器也可以或许构成一个靠得住的和经济型的在线式或后备式不间断电源(UPS),也可以构成机能靠得住的应急电源(EPS).该机型为19英寸,23英寸或者25英寸的机柜设计,此系列产品均已模块化,配用简略灵巧.例:KHF 3000 B W 2KHF:产品系列型号(高频逆变系列)3000:标称容量(VA)B:直流输入电压等级(V)A:48V B:220V C:110V D:540VW:机箱构造类型W:卧式 L:立式2:整机工作类型1:纯逆变 2:后备式 3:在线式 4:在线式,后备式可设,输出电压.频率可设(单机) 5:逆变放电一体(单机)1.4 重要技巧参数表1-2:逆变器重要技巧参数项目名称技巧指标模块额定输出功率1~3KVA最大并联模块数目12个直流输入额定电压(VDC)48/110/220/540电压许可规模(VDC)40~60/95~135/190~270/460~670旁路旁路转换时光电子式≤4mS机械式≤10mS 输入交换电压许可规模(VAC)132~264交流输出额定电压(VAC)220额定频率(Hz)50/60功率因数0.8~负载调剂率<1%频率精度<0.1%峰值因数3:1波形掉真度阻性满载<3%,非线形满载<5%效力(额定输入电压,阻性满载)>80%动态响应(负载0↔100%)电压瞬变规模<5%,瞬变响应恢复时光≤60mS 并联不均流度<5%额定电流有用值过载才能负载电流<105%,中断工作负载电流105~125%,中断10min负载电流125~150%,中断1min负载电流>150%,60mS关机环境条件绝缘强度2KVac,1min噪音(1m)<55dB工作情形温度0~45℃运输与存储温度-40~70℃湿度0~90%,无冷凝海拔(m)≤3000,1500~3000m每升高100m输出降额1% 呵护功效输入接反呵护,输入欠压.过压呵护,输出过载呵护,输出短路呵护,过温呵护1.5前面板掌握逆变器的前面板KHF逆变器的前面板如图1所示.全部前面板掌握部分如图2所示薄膜开关通风口拉环固定孔液晶显示图1 KHF逆变器的前面板图2KHF逆变器的掌握面板左边是滚动开关.按下向上开关,上一个不合的读数将显示出来.按下向下开关显示屏将向相反的偏向滚动以显示不合的读数.面板右边是加减开关,这两个开关用于设置变量的增减调节.还有印有“ON/OFF”, “ESCAPE” , “SILENCE”和“ENTER”字样的按键:.是“开/关机”键,用于开或关逆变器(此按键只用于单机,不必于并机)是“撤消”键,用于退出设置界面是“消音”键,用于停滞蜂鸣器鸣叫是“确认”键,肯定所作设置1.5.2数字化LCD(液晶)显示此系列产品都配有自力的LCD液晶显示器件,LCD可以显示两行20个字符,显示两种信息:体系状况或检测量.体系状况默以为运行,接下来是体系故障或关机.每行包含三列,分离暗示:1) 电源类型;2)电源模式;3)电源状况.电源模式界说如下:"INV."暗示逆变模块,"BYP"暗示旁路装配,为维修旁路继电器或者静态传输开关.至于电源模式和电源状况信息,以及响应的LED状况显示器的色彩,拜见表1-3.第一列第二列第三列电源模式/状况第一行INV ON NORMAL 体系由逆变向负载供电第一行INV OFF DCFLT 直流输入超出正常规模第二行BYP ON NORMAL 体系由旁路向负载供电第二行BYP OFF BYPFLT 交换输入超出正常规模负载电压(伏) 负载百分比(有功功率与视在功率之间取大者)旁路电压(伏) 频率(赫兹) 直流输入电压(伏) 负载有功负载电流(安培)状况代码(0000H ):16进制数,用于故障诊断 要显示检测值,请按上移或下移按键.1. 6后面板掌握KHF 系列中220V 和110V 输入的逆变器的后面板图如图3所示模块的不和设有开关,对于并机体系,用于设置模块地址. 拨码开关设置如下所示(拨到ON 暗示1,反之,暗示0): a.地址拨码的设置请求介入并联的模块必须设置两两不合的地址,假如地址雷同,则模块会发出声光报警,无法并联.通风口航空插座旌旗灯号线接口拨码开关并机线接口 图3 KHF 逆变器的后面板总共可以设置12个地址,正当的地址规模为0~11,假如超出此规模,模块也会发出声光报警.b.若何设置地址拨码如上图所示,拨码开关的第1位对应二进制的低位,第4位对应二进制的高位.拨到ON暗示1,反之,暗示0.例如,在上图中,二进制0101B,则设置的模块地址为5.假如是构成三相体系,则A相模块的地址必须设置在0~3规模内,B相模块的地址必须设置在4~7规模内,C相模块的地址必须设置在8~11规模内.解释:更改拨码设置时必须从新上电设置才有用.单个逆变模块经由过程航空插与托架上的线路相连,托架上的航空插不和正视图如下图4所示:图4 航空插不和正视图航空插孔号色彩接线解释3 蓝N线(市电N和输出N共接)4 黄市电旁路输入L26 黑直流输入负27 红直流输入正28 蓝N线(市电N和输出N共接)29 黄逆变模块输出L线KHF485接通风口交换输出接口口图5 48V输入单机逆变器的后面板图解释:拨码设置与前述拨码设置雷同.1.7 机械规格1.7.1 重量2KVA 9KG1.7.2构造尺寸KHF逆变器的构造尺寸是:高:89mm宽:490mm深:390mm 直流输入市电输入拨码KHF面板外形及开孔尺寸图机箱箱体底面与前面板下边平齐图6 KHF逆变器的外形及开孔尺寸图注:此尺寸专门针对我公司的机柜构造,假如客户本身组屏,建议依据上图中的模块尺寸来设计开孔,以免消失误差.1.8情形前提1.8.1 工作温度此系列机型中断过载125%运行最高50摄氏度,.-10 to +50摄氏度之间满载输出到过载125%以及输出短路30秒.+50 and +70摄氏度线形降额到0.1.8.2 非工作温度运输温度-40~+75摄氏度,但不推举存储.推举存储前提见3.2.1.8.3工作湿度0 到90%相对湿度,无冷凝.1.8.4 运行高度海拔10,000英尺.海拔3300英尺以上,最高情形温度从50摄氏度每升高1000英尺减小3摄氏度(10,000英尺处30摄氏度最高).1.8.5 噪声小于60 dBA.per Type 2, IEC and ANSI SI.4, 1981尺度,在55 dBA情形中距离随意率性概况4英尺处测量.1.8.6 冷却风冷.进风口在前面板,出风口在柜体外侧.图2.1 逆变模块框图第二部分…典范运用单机体系我公司的每一个逆变模块都是一个自力的交换电源,可以或许单独地为负载供给所需的交换电,所以只需一个模块就可以很便利地构成一个交换供电体系.如图2.2所示,只要将相符前提的直流电压送到逆变模块的输入端,模块中的逆变器就可以输出相符用户请求的高质量的恒压恒频交换电压.别的逆变模块中还专门设置了旁路单元,所以只要将市电引入到逆变模块的旁路输入端,供电体系就可以依据用户须要以及体系的现实运行状况使得体系的交换输出在逆变电压与市电之间进行切换,最大程度地包管了对用户的不间断供电.也就是说逆变模块的交换输出端供给运用户的既可所以电网电压,也可所以高质量的逆变电压.本供电体系有逆变输出优先和旁路输出优先两种工作模式,用户可以依据本身的现实须要选择.用户也可以依据本身的现实须要来选择是否将市电引入模块:引入市电,逆变模块既可以输出电网电压,也可以输出高质量的逆变电压;不引入市电,则逆变模块只输出逆变电压.单相并机体系因为单个逆变模块容量有限,并且不具备冗余才能,使得供电体系的靠得住性不高,并且不便利用户治理和维修.为了增大供电体系的容量,同时进步体系的靠得住性,往往采取多个模块构成高靠得住度的并联冗余体系.图中所示的就是由n 个逆变模块并联构成的单相供电体系,个中各模块既可图2.2 单个逆变模块供电体系交流输出直流输入逆变模块市电输入以共用同一路直流输入,也可以分离采取单独的直流输入电源供电.如许体系的总容量就为单个逆变模块容量的n倍,使得体系供电才能大增.别的,假如个中一个或某几个模块故障,只需将它们拔出,换上新的模块即可,而不须要将体系输出断电,不会造成用户供电的中止.与单个逆变模块构成的供电系同一样,只要将市电引入到逆变模块的旁路输入端,供电体系就可以依据用户须要以及体系的现实运行状况使得体系的交换输出在逆变电压与市电之间进行切换,最大程度地包管了对用户的不间断供电.也就是说逆变模块的交换输出端供给运用户的既可所以电网电压,也可所以高质量的逆变电压.本供电体系有逆变输出优先和旁路输出优先两种工作模式,用户可以依据本身的现实须要选择.在逆变模块并联供电体系中,假如并联的模块超出3个,则体系额定输出电流较大,假如用户须要体系输出在市电与逆变电压之间切换,体系最好配备专门的旁路模块,以包管体系的供电安然.如图2.4所示.本供电体系有逆变输出优先和旁路输出优先两种工作模式,用户可以依据本身的现实须要,经由过程旁路模块很便利地对供电体系工作模式进行设置.假如不设置,则体系默以为旁路优先工作模式.在配备了旁路模块的体系中,逆变模块无需引入市电.(1为用户供给交换电.用户可依据本身的须要选择逆变模块的数目,并且今后还可以经由过程增长模块个数来很便利地实现供电体系的扩容.用户也可以依据本身的现实须要来选择是否将市电引入模块:引入市电,逆变模块既可以输出电网电压,也可以输出高质量的逆变电压;不引入市电,则逆变模块只输出逆变电压.(2)旁路模块即静态旁路切换开关,实现供电体系逆变供电和旁路供电两种工作模式的切换.单相体系设置装备摆设单相旁路模块,内置有2对双向可控硅.假如供电体系只须要逆变输出或者并联逆变模块不超出3个,则可以不须要设置装备摆设旁路模块,对于3个模块以上的并接洽统,假如对切换时光没有很高的请求,也可以不配旁路模块.为了包管全部供电体系的切换安然,建议并接洽统设置装备摆设旁路模块.(3)监控体系显示体系以及所有模块的工作状况.工作参数.本体系可以选配我公司的有PMS-ⅢD触摸屏监控;用户也可以依据我们供给的通信协定来本身设计监控体系;假如供电体系不配备监控,则体系也能正常工作,只是各模块只能显示本机的运行状况及运行参数.三相组合体系我公司逆变模块还有一个优势是能很便利地构成三相供电体系,以知足请求三相供电体系场合的须要,例如给三相电机供电.图 2.5中所示的就是由多个逆变模块组合而成的三相逆变供电体系,个中各模块既可以共用同一路直流输入,也可以分离采取单独的直流输入电源供电.体系中A.B.C 三相的输出电压大小相等,但各相的相位则互差120°,即B 相滞后A 相120°,C 相滞后B 相120°,从而构成了一个真正的三相供电体系.而在各相中,既可以由单个逆变模块供电,也可以采取多个模块构成靠得住性较高的并联冗余体系并增大体系的容量.三相组合逆变供电体系还有一个平常凸起的长处,就是带三相不服衡和非线性负载才能强.因为各相的模块单独掌握,彼此之间不受影响,如许只要所带负载不超出正常规模,即使是100%不服衡负载,也不会造成三相输出电压的不服衡和畸变,从而包管了全部供电体系优秀的输出特征,可以知足各类不合的三相负载请求.与单相供电系同一样,只要将电网的三相电压分离引入到各相逆变模块的旁路输入端,供电体系就可以依据用户须要以及体系的现实运行状况使得体系的交换输出在逆变电压与市电之间进行切换,最大程度地包管了对用户的不间断供电.也就是说逆变模块的交换输出端供给运用户的既可所以电网电压,也可所以高质量的逆变电压.本供电体系有逆变输出优先和旁路输出优先两种工作模式,用户可以依据本身的现实须要选择.用户可依据本身的须要选择逆变模块的数目,并且今后还可以经由过程增长模块个数来很便利地实现供电体系的扩容.假如用户请求三相容量相等,则每一相的逆变模块数必须雷同,即全部供电体系的逆变模块数为3的倍数.留意:电网的三相电压必须准确地引入到各相逆变模块的旁路输入端,即A 相电网电压接到A 相逆变模块的旁路输入端,B 相电网电压接到B 相逆变模块的旁路输入端,C 相电网电压接到C 相逆变模块的旁路输入端A相交流输出B相交流输出C相交流输出图2.5 三相组合逆变供电体系在逆变模块三相组合供电体系中,假如单相并联的模块超出1个,则体系额定输出电流较大,假如用户须要体系输出在市电与逆变电压之间切换,体系最好配备专门的旁路模块,以包管体系的供电安然.本供电体系有逆变输出优先和旁路输出优先两种工作模式,用户可以依据本身的现实须要,经由过程旁路模块很便利地对供电体系工作模式进行设置.假如不设置,则体系默以为旁路优先工作模式.在配备了旁路模块的体系中,逆变模块无需引入市电.(1为用户供给交换电.用户可依据本身的须要选择逆变模块的数目,并且今后还可以经由过程增长模块个数来很便利地实现供电体系的扩容.假如用户请求三相容量相等,则每一相的逆变模块数必须雷同,即全部供电体系的逆变模块数为3的倍数.用户也可以依据本身的现实须要来选择是否将市电引入模块:引入市电,逆变模块既可以输出电网电压,也可以输出高质量的逆变电压;不引入市电,则逆变模块只输出逆变电压.(2)旁路模块即静态旁路切换开关,实现供电体系逆变供电和旁路供电两种工作模式的切换.三相体系设置装备摆设单相旁路模块,内置有2组6对双向可控硅.假如三相组合供电体系只须要逆变输出或者逆变模块不超出3个,则可以不须要设置装备摆设旁路模块,对于3个模块以上的并联组合体系,假如对切换时光没有很高的请求,也可以不配旁路模块.为了包管全部供电体系的切换安然,建议并接洽统设置装备摆设旁路模块.(3)监控体系显示体系以及所有模块的工作状况.工作参数.本体系可以选配我公司的有PMS-ⅢD触摸屏监控;用户也可以依据我们供给的通信协定来本身设计监控体系;假如供电体系不配备监控,则体系也能正常工作,只是各模块只能显示本机的运行状况及运行参数.第三部分…装配解释及操纵3.0 简介此部分介绍KHF系列逆变器的吸收.储存以及装配解释.3.1 吸收因为运输进程可能造成仪器破坏,请在吸收货运公司方承运的货色时,检讨货色包装是否破坏.若有破坏迹象,请在吸收单上注明.3.2储存假如仪器须要储存,请置于阴凉.湿润.通风处,并且远离雨水,腐化性化学成品.请用油布或塑料包装将仪器包裹好以防尘土.污垢.油垢等外来物资.3.3装配前预备成功的装配KHF须要卖力的预备和选址.装配逆变器必须由具有丰硕的大功率电子装备经验的专业电子工程师来完成.3.4装配逆变器可以装配在19英寸,23英寸,25英寸柜中,具体装配方法取决于装配地位.3.4.1 地位选择此仪器必须装配在优越的工作情形处.重要的斟酌身分有:通风.周边情形.易操纵.细心选择装配地位有助于仪器的正常工作.请将仪器装配在干净.湿润.通风顺畅的地位.3.4.2 情形温度KHF系列的逆变器必须工作于50℃以下的情形温度.3.4.3冷却为了确保仪器优越工作,当仪器装配在机柜内时,请确保如下的通风间距:顶部和底部:0.25英寸(6.3mm)前后以及正面:11.50英寸(38.1mm)3.4.4固定和线的地位选择逆变器可以装配在19英寸.23英寸.25英寸机柜内.装配前请肯定好输入和输出线的地位.逆变器放在机柜后,请将模块两正面的螺丝锁上,使之固定.3.4.5接地为了安然和机械的正常工作,以及减小电磁干扰,准确的接地是必须的.有一个单独的大地接地线必须就近接地(GND).大地的接线端子应当尽可能的接近仪器.3.4.6逆变器衔接3.4.6.1直流输入线衔接请确保电池的正极衔接到BAT+接线端子,电池的负极衔接到BAT-接线端子.3.4.6.2交换输出线衔接交换输出端子运用的标识为:“OUT_L”和“OUT_N”.请确保输出的N线衔接到OUT_N接线端子,输出的L线连衔接到OUT_L接线端子.3.4.6.3旁路输入线衔接当全部体系须要旁路时,请将电网的L线衔接到LINE_L接线端子,电网的N线衔接到LINE_N接线端子.(纯逆变不须要)3.5逆变器运行1. 请参照1.6后面板掌握中的微型开关设置模块地址.2. 在模块开机接线前,先测量输入电压和主电是否是开机电压规模内.3. 接线:直流从BAT正负端接入,主电电压从旁路的L,N端接入.4.模块通电后,设置模块前面板监控地址:单机体系,地址固定为00,无需别的设置;并机体系,对应于1中本模块后面板上微型开关设置好的模块地址,前面板监控的地址必须与之保持一致,不然监控将不克不及显示模块的工作状况及参数.具体操纵是在主页面下按“确认”键,监控将显示“设置”菜单,再按“确认”键,将进入地址设置菜单,地址为2位10进制数,经由过程“+”或“-”键使之与后面板上微型开关设置好的4位16进制模块地址相等,设置完成后按“↓”键,监控将显示“保管”选项,再按下“确认”键,保管地址设置,并且监控主动返回主页面.5. 监控进入主页面,显示模块的工作状况及参数,具体显示请拜见1.5.2,可经由过程前面板上左边的“向上”键或“向下”键显示不合的读数.6. 按下前面板上的“开/关机”键,再按下“肯定”键,逆变器开机.在已开机的情形下按下前面板上的“开/关机”键,再按下“肯定”键,则会封闭逆变器,但此时假如旁路电压正常则模块将由旁路中断供电.需留意的是模块刚上电时默以为开机状况,即模块上电后会主动开机,只到手动关机.7. 开机正常后,前面板旌旗灯号灯为绿色并闪耀,标明模块已有输出.经由过程前面板的液晶显示屏可以读取模块的运行状况以及各参数.8. 假如前面板旌旗灯号灯为红色并闪耀,标明模块消失平常状况无输出.蜂鸣器短鸣,使显示屏移到“状况代码”显示项,假如四位16进制数为0001标明是直流输入电压平常,0008标明是交换输入电压平常,0009则标明两者都平常,0002标明模块过温呵护,0040标明是模块过载关机呵护.蜂鸣器长鸣则断开直流输入与交换输入后再从新上电,假如现象仍然一样则标明模块消失故障,请与厂家接洽.解释:在所有菜单中,V暗示电压,A暗示电流,%暗示百分比,0000H暗示16进制代码. 填补:立式构造图模块尺寸:为尺度5U高模块,长*宽*高:400mm *210mm *222mm。
3KVA三相逆变电源设计

学号:课程设计题目3KVA三相逆变电源设计学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师朱国荣2014年1月2日课程设计任务书学生姓名:专业班级:自动化1102 指导教师:朱国荣工作单位:自动化学院题目: 3KVA三相逆变电源设计初始条件:输入直流电压110V。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)设计容量为3KVA的三相逆变器,要求达到:1、输出380V,频率50Hz三相交流电。
2、完成总电路设计。
3、完成电路中各元件的参数计算。
时间安排:课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。
第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。
第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。
第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (1)1 设计要求、意义及思路 (2)1.1 设计意义 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 设计思路 (3)2 方案设计及原理 (3)2.1逆变电路 (3)2.2 SPWM采样方法选择 (4)2.3 LC滤波 (5)2.4 升压变压器 (6)3 主电路设计及参数设计 (7)3.1 IGBT三相桥式逆变电路 (7)3.2 脉宽控制电路的设计 (9)3.2.1 SG3524芯片 (9)3.2.2 调制波及载波的产生 (10)3.3 触发电路的设计 (11)3.3.1 IR2110芯片构成的触发 (11)3.3.2 M57962L芯片构成的触发电路 (12)3.4其他部分的参数设计 (13)结束语 (15)参考文献 (16)附录一: (17)附录二:主电路图 (18)摘要现代电力电子技术的迅猛发展,使逆变电源广泛应用于各个领域,同时对逆变电源输出电压波形质量提出了越来越高的要求。
逆变电源输出波形质量包括稳态精度高、动态性能好以及负载适应性强。
3KVA逆变器设计课程设计任务书

3KVA逆变器设计

1.2
初始条件:
输入直流电压220V。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
设计容量为3KVA的三相逆变器,要求达到:
1、出220V三相交流电。
2、完成总电路设计。
3、完成电路中各元件的参数计算。
2
2.1
2.1.1
逆变,是对电能进行变换和控制的一种基本形式,现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换技术、数字信号处理(DSP)技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、频率和相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门综合性技术。已被广泛地用于工业、军事或民用领域的各种功率变换系统和装置中。
逆变电路应用非常广泛,在已有的各种电源中,蓄电池,干电池,太阳能电池等都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变电路。另外,交流电动机调速用变频器,不间断电源,感应加热电源等电力电子装置使用非常广泛,其电路的核心部分都是逆变电路。有人甚至说,电力电子技术早期曾处在整流器时代,后来则进入逆变器时代。
逆变电路在电力电子电路中占有十分突出的位置,当今世界逆变电源应用非常广泛,需求量逐年递增。逆变电源技术的核心部分是逆变器和其控制部分。逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但其含有较大成分低次谐波等缺点,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器件BJT,IGBT,GTO等的发展和PWM的控制技术的日趋完善,使SPWM逆变器得以迅速发展并广泛使用众所周知。虽然在控制方法上已经趋于成熟,但有些控制方法实现起来仍很困难。随着开关频率的提高,会引起开关损耗的增加,逆变效率和直流利用率的降低,因此,对逆变电源技术进行深入地研究有很大的现实意义。
KW光伏并网逆变器规格书V

3KW光伏并网逆变器产品规格书关键词: (4)摘要: (4)1 概述 (4)1.1产品描述 (4)1.2编制依据 (4)2产品名称和型号 (4)2.1产品命名规则 (5)2.2产品附件 (5)2.3系统配置 (5)2.4选配件 (5)3环境要求 (5)3.1工作环境要求 (5)3.2储存环境要求 (6)3.3运输环境要求 (6)3.4咅B件运输环境要求 (7)3.5环境测试项目 (7)4整机尺寸与重量 (7)5噪音 (7)6电磁兼容(EMC) (7)6.1EMI 要求 (8)6.2EMS 要求 (8)7安规要求 (9)8防护等级 (10)9冷却方式 (10)10产品可靠性 (10)11防雷保护 (10)12技术规格 (11)12.1光伏逆变器系统基本技术规格 (11)12.2直流侧性能参数 (11)12.3交流侧性能参数 (12)13产品功能 (12)13.1整机逻辑功能 (12)13.2故障保护 (12)13.3 LCD显示功能 (13)14产品的安装、维护要求 (13)14.1出线方式 (13)14.2进出风口要求 (13)14.3安装和固定 (13)14.4维护要求 (14)15环保要求 (14)关键词:光伏逆变器 , 规格, 标准 ,要求摘要:本产品规格书描述了 3KW 光伏并网逆变器的产品型号定义、 使用环境技术、 技术指标及 功能、 结构尺寸、适用标准等方面的具体要求,用于指导产品的设计开发、 测试验收和后续 的批量生产制造。
1 概述 1.1 产品描述3KVA 光伏并网逆变器及其选配件主要用于太阳能光伏发电系统的系统配套,将光伏电池的直流电能转换为电网所需的交流电能,模块主要实现 MPPT 、BOOST 升压、全桥逆变、孤岛检测及相关保护等功能,以获得最佳发电质量和发电效率。
产品的基本组成包括:1. 输入侧:输入EMI 滤波器、输入DC 继电器(绝缘阻抗检测模块)、BOOS ■升压模块、 电解电容储能模块、母线放电模块;2. 输出侧:逆变模块、输出交流LC 滤波器、交流继电器、输出 EMI 滤波器、熔断器、漏电流检测模块;3. 其它:控制单板、辅助电源模块、通讯模块(RS232\RS485)、散热系统。
KHF系列1~3KVA逆变器说明书v1.1样本

用户指南KHF系列1~3KVA并联逆变器(资料版本V1.0)深圳市科奥信电源技术有限公司Shenzhen Keaoxin PowerSupply Technology Co.,Ltd.本手册为1~3KVA功率等级的KHF逆变器提供必要的安装, 操作和维护技术信息。
请务必在操作KHF机器之前阅读此手册, 并请妥善保手册予备用。
手册分为两个部分:第一部分—KHF逆变器介绍这部分介绍单相逆变器KHF系列, 包括系统概述、内部组成、选型描述, 及系统规格。
第二部分—典型应用此部分分别介绍单机系统、单相并机系统、三相并机组合系统的说明及配置第三部分—安装和操作此部分介绍KHF逆变器的安装和操作信息, 包括系统的总的描述, 其组成部分, 及其功能, 指示控制器的功能描述; 以及在正常、应急和维护操作条件下的操作顺序。
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目录第一部分KHF逆变器介绍 .................................... 错误!未定义书签。
1.1简述....................................................................... 错误!未定义书签。
1.2产品命名方法....................................................... 错误!未定义书签。
1.3产品机型特性....................................................... 错误!未定义书签。
1.4 主要技术参数..................................................... 错误!未定义书签。
1.5前面板控制........................................................... 错误!未定义书签。
3KVA三相逆变电源设计

3KVA三相逆变电源设计设计一个3KVA三相逆变电源需要考虑以下几个方面:电源拓扑结构选择、控制算法设计、电压电流参数计算、保护电路设计和PCB布局设计。
下面将对每个方面进行详细讨论。
首先是电源拓扑结构选择。
常见的三相逆变电源拓扑结构有三级全桥逆变器、两级谐振逆变器和半桥逆变器。
对于3KVA的三相逆变电源设计,半桥逆变器是一个可行的选择,因为它具有相对简单的电路结构和较好的效率。
在半桥逆变器中,使用两个IGBT和两个反并联的二极管组成半桥拓扑,分别连接到三相电源的A、B、C相。
通过对IGBT的控制,可以实现对输出电压的控制。
接下来是控制算法设计。
为了实现稳定的输出电压,需要设计一个适当的控制算法来监测电压和频率,并对IGBT进行调制。
通常采用的控制算法是基于PWM的闭环控制。
该算法可以通过比较输出电压和参考电压来生成控制信号,并根据误差信号调整IGBT的开关状态,以实现输出电压的稳定。
电压和电流参数计算是设计过程中的重要步骤。
首先需要确定输出电压的大小和形状。
对于三相逆变电源,输出电压的形状通常是正弦波。
然后需要计算各个元件的额定电流和功率,以确保元件的可靠性和安全性。
此外,还需要计算电路中的滤波电容和电感的数值,以确保输出电压的稳定性。
保护电路设计是保证电源安全和可靠性的重要组成部分。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护、欠压保护和过温保护等。
这些保护电路可以在故障情况下及时断开电源,以避免元件的损坏。
最后是PCB布局设计。
PCB布局的合理性对电源的性能和可靠性有着重要的影响。
在设计过程中,应尽量减少信号线和功率线的交叉,以降低干扰。
同时,还应注重元件的散热,避免过热造成故障。
综上所述,设计一个3KVA三相逆变电源需要考虑电源拓扑结构选择、控制算法设计、电压电流参数计算、保护电路设计和PCB布局设计等方面。
这些方面的综合考虑可以保证电源的性能和可靠性。
Fairchild FSBB30CH60D 3kW三相马达逆变器参考设计

Fairchild FSBB30CH60D 3kW三相马达逆变器参考设计Fairchild公司的FSBB30CH60D是Motion SPM® 3模块,提供交流马达,BLDC和PMSM马达的全特性高性能逆变器输出级.模块集成了内置IGBT优化了的栅极驱动,以降低EMI和损耗,同时提供多种保护特性,包括欠压锁住,过流关断,驱动IC的热监测和故障报告.主要用于家用电器和工业马达驱动.本文介绍了FSBB30CH60D主要特性,框图,典型应用电路,以及3kW/220VAc和30A/600V 3相IGBT逆变器参考计的主要特性和指标,设计框图,电路图和PCB布局图.FSBB30CH60D is an advanced Motion SPM® 3 module providing a fully-featured,high-performance inverter output stage for AC Induction, BLDC, and PMSM motors. These modules integrate optimized gate drive of the built-in IGBTs to minimize EMI and losses, while also providing multiple on-module protection features includingunder-voltage lockouts, over-current shutdown, thermal monitoring of drive IC, and fault reporting. The built-in, high-speed HVIC requires only a single supply voltage and translates the incoming logic-level gate inputs to the high-voltage, high-current drive signals required to properly drive the module’s internal IGBTs.Separate negative IGBT terminals are available for each phase to support the widest variety of control algorithms.FSBB30CH60D主要特性:• UL Certified No. E209204 (UL1557)• 600 V - 30 A 3-Phase IGBT Inverter with Integral Gate Drivers and Protection• Low-Loss, Short-Circuit Rated IGBTs• Very Low Thermal Resistance Using Al2O3 DBCSubstrate• B uilt-In Bootstrap Diodes and Dedicated Vs PinsSimplify PCB Layout• Separate Open-Emitter Pins from Low-Side IGBTs for Three-Phase Current Sensing • Single-Grounded Power Supply• LVIC Temperature-Sensing Built-In for Temperature Monitoring• Isolation Rat ing: 2500 Vrms/1 min.FSBB30CH60D应用:• Motion Control - Home Appliance/Industrial Motor图1. FSBB30CH60D内部框图图2. FSBB30CH60D典型应用电路SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计The SPM3 design objective is to provide a minimized package and a low power consumption module with improved reliability. This is achieved by applying newgate-driving high-voltage integrated circuit (HVIC), a new insulated-gate bipolar transistor (IGBT) of advanced silicon technology, and improved direct bonded copper (DBC) substrate base transfer mold package. Motion SPM 3 achieves reduced board size and improved reliability compared to existing discrete solutions. Target applications are inverterized motor drives for industrial use, such as air conditioners, general-purpose inverters and serve motors.The temperature sensing function of SPM3 version 5 products is implemented in the LVIC to enhance the system reliability. An analog voltage proportional to the temperature of the LVIC is provided for monitoring the module temperature and necessary protections against over-temperature situations. Figure 1 show the package outline structure.SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计主要特性:600 V 15 A / 20 A / 30 A 3-Phase IGBT Inverter Including Control ICs for Gate Drivingand Protections♣Very Low Thermal Resistance by Adopting DBC Substrate♣Easy PCB Layout due to Built-in Bootstrap Diodes♣Divided Negative DC-Link Terminals for Inverter Three-Leg Current Sensing♣Single-Grounded Power Supply due to Built-in HVICs and Bootstrap Operations♣Built-in Temperature Sensing Unit of IC♣Isolation Rating of 2500 VRMS/min♣SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计主要指标:图3.SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计框图图4.SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计三相逆变器电路图图5.Motion SPM3通用应用电路图6.SPM3 FSBB30CH60D马达驱动参考设计PCB布局图。
三相逆变器设计与仿真

三相逆变器设计与仿真首先,三相逆变器的设计需要考虑的关键技术包括:控制策略、功率电子器件选择和电路拓扑结构设计。
控制策略是三相逆变器设计的核心。
常用的控制策略包括:SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制和SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)控制。
SPWM控制是将正弦波进行离散采样,计算每个采样点的占空比,从而实现输出交流电流的控制。
而SVPWM控制则是通过对三相电压向量空间的矢量合成来实现电压输出的控制。
在设计过程中,需要根据具体应用场景和系统要求选择合适的控制策略。
功率电子器件的选择对逆变器的性能和效率有很大影响。
目前常用的功率器件有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)和MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。
IGBT具有工作电压高、开关速度快等优点,适用于高功率逆变器设计。
而MOSFET则具有开关速度快、体积小等优点,适用于低功率逆变器设计。
在设计过程中,应根据具体应用场景和逆变器功率需求选择合适的功率电子器件。
电路拓扑结构设计对逆变器的效率和可靠性有很大影响。
常见的三相逆变器拓扑包括:全桥逆变器、半桥逆变器和三电平逆变器。
全桥逆变器拓扑结构简单,适用于小型逆变器设计;半桥逆变器则可以减小功率器件的开关压力,提高能量转换效率;三电平逆变器则可以实现更高质量的输出电压波形。
在设计过程中,需要根据具体需求选择合适的电路拓扑结构。
针对三相逆变器的设计和仿真,可以借助于电路设计和仿真软件进行。
常见的软件包括PSIM、MATLAB/Simulink等。
通过使用这些软件,可以进行电路搭建、参数设置和性能仿真,从而验证设计方案的可行性和优劣。
在进行三相逆变器的设计和仿真时,还需注意以下几个方面。
微型逆变器并网发电系统方案-3KWp

与传统的集中式逆变器或组串式逆变器比较, 微型逆变器并网系统具有以下一些明 显的优点: 微逆逆变器系统会对每一块光伏组件进行独立的 MPPT(最大功率点跟踪) ,从而 可以避免因为阴影、光照不均匀、组件之间的参数不匹配等因素带来的能量损失。 通常可增加 5~25%的系统发电量。 系统没有高压直流电,避免潜在的电弧引起的火灾风险,以及高压对人体的伤害。 系统中不需要高压直流断路器等昂贵的高压直流设备,减少成本。 模块化结构,每两个光伏板和一个逆变器为一个最小模组,用户可以根据实际需要 增加安装容量,系统设计方便灵活。 易于扩展,日后就可以简单灵活地增加任意数量的光伏板。 没有单点故障。和集中式逆变器不同,如果有一块太阳能电池板或板后的微逆不正 常, 整个太阳能系统的其余部分不会受到任何影响, 仍可以正常运行, 冗余性更高。 可以对每块光伏板的电压电流功率实施监控,便于维护和故障定位。
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1. 方案总述
由于阴影遮挡、 光伏板组件差异等因素导致传统的组串集中式逆变器在屋顶光伏并 网中受到很大的影响,功率丢失严重。本方案中我们采用分布式的微型并网逆变器来 进行屋顶光伏并网发电系统工程。 微型逆变器光伏并网发电系统的主要由五个部分组成: 1) 光伏电池板组件 2) 光伏板安装支架 3) 微型光伏并网逆变器 4) 交流并网线缆及其配件 5) 交流配电箱
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2.2 光伏组件
多晶硅太阳能电池板的单体光电转换效率约 15%~17%。制作成本比单晶硅太阳能 电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总生产成本较低,因此得到大量发展。 目前在光伏并网系统中,特别是在大型光伏电站中,普遍选用具有较大功率的太阳能 电池组件。 本系统拟选用单块 250Wp 多晶硅太阳能电池组件,组件转换效率为 17~18%。 1) 组件设计特点 使用寿命长:抗老化EVA胶膜(乙烯-醋酸乙烯共聚物),高通光率低铁太阳能 专用钢化玻璃,透光率和机械强度高; 安装简便:标配多功能接线盒,三路二极管连接盒,抗风、防雷、防水和防腐; 高品质保证:光学、机械、电理等模块测试及后期调整完善,产品ISO9001认 证; 转换效率高:晶体硅太阳电池组件,光单体光电转换效率≥15%; 边框坚固:阳极化优质铝合金密封边框。 2) 组件电性能参数 a) Isc是短路电流:即将太阳能电池置于标准光源的照射下,在输出端短路时, 流过太阳能电池两端的电流。测量短路电流的方法,是用内阻小于1Ω的电流 表接在太阳能电池的两端。 b) Im是峰值电流。 c) Voc是开路电压,即将太阳能电池置于100MW/cm 的光源照射下,在两端开路时, 太阳能电池的输出电压值。可用高内阻的直流毫伏计测量电池的开路电压。 d) Vm是峰值电压。 e) Pm 是峰值功率,太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同 阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。 如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功 率,用符号 Pm 表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工 作电流,分别用符号 Vm 和 Im 表示,即 Pm=Im×Vm。 f) 太阳能电池板的工作电压和 Voc 均为输出电压, Voc 指太阳能电池板无负载状 态下的输出电压,工作电压指太阳能电池板连接负载后的最低输出电压,工作
太阳能光伏3kw设计方案

屋顶太阳能光伏发电并网系统设计方案书前言太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体,被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术,因而越来越受到人们的青睐。
随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现,我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。
它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。
太阳能发电的利用通常有两种方式,一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用,而在需要用电的时候则从电网中获取电能,称谓并网发电方式。
另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式,它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合,应用十分广泛。
1.项目概况1.1项目背景及意义本项目拟先设计一个独立系统,安装在客户工厂的屋顶上,用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况,待客户参考后再设计一套发电量更大的系统,向工厂提供生产生活用电。
本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传,系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。
1.2光伏发电系统的要求因本系统仅是一个参考项目,所以这里就只设计一个2.88kWp的小型系统,平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。
2.系统方案2.1现场资源和环境条件杭州位于中国东南沿海北部,浙江省北部,东临杭州湾,与绍兴市相接,西南与衢州市相接,北与湖州市、嘉兴市毗邻,西南与安徽省黄山市交界,西北与安徽省宣城市交接。
地理坐标为坐标为东经118°21′-120°30′,北纬29°11′-30°33′。
市中心地理坐标为东经120°12′,北纬30°16′。
气候为亚热带北纬湿润季风区,冬季干冷多晴,夏季湿热雷雨。
3KW光伏并网逆变器规格书V1.0

3KW光伏并网逆变器产品规格书项目名称:3KW光伏并网逆变器项目编码:拟制:Date审核:Date批准:Date目录关键词:..................................................错误!未定义书签。
摘要:....................................................错误!未定义书签。
1 ................................................................ 概述错误!未定义书签。
............................................................. 产品描述错误!未定义书签。
............................................................. 编制依据错误!未定义书签。
2 ...................................................... 产品名称和型号错误!未定义书签。
......................................................... 产品命名规则错误!未定义书签。
............................................................. 产品附件错误!未定义书签。
系统配置 ........................................... 错误!未定义书签。
............................................................... 选配件错误!未定义书签。
3 ............................................................ 环境要求错误!未定义书签。
3KW光伏并网逆变器的软件毕业设计设计论文

3KW光伏并⽹逆变器的软件毕业设计设计论⽂XX⼤学毕业设计(论⽂)题⽬: 3KW光伏并⽹逆变器的软件设计指导教师:职称:教授学⽣姓名:学号:专业:院(系):完成时间: 2010年5⽉2010 年 5 ⽉ 26 ⽇摘要太阳能作为当前⼈类最理想环保的新能源之⼀,⼰经得到⼈类越来越⼴泛的应⽤。
⽽光伏并⽹逆变器是太阳能并⽹发电系统中必不可少的设备之⼀。
光伏并⽹逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成符合公共电⽹要求的交流电并送⼊电⽹的设备。
按照不同的标准光伏并⽹逆变器的拓扑结构分为很多种,本⽂介绍了⼀种⼯频隔离型光伏并⽹逆变器。
⾸先,本⽂介绍了光伏并⽹逆变器的⼯作原理与分类。
其次,本⽂采⽤有效值外环、瞬时值内环的控制⽅法,既保证了逆变器输出的静态误差为零,⼜保证了逆变器良好的输出波形。
随后,本⽂详细讨论了并⽹过程中的软件锁相环技术,对锁相环电路的组成、⼯作原理进⾏了研究。
最后,采⽤TI公司的TMS320LF2407A作为主控芯⽚,完成了预期的设计。
关键词:光伏;并⽹发电;SPWM;软件锁相环;⾃动控制AbstractAs one of the optimal new energy sources, the solar energy has been applied more and more widely by human being. And the grid-connected photovoltaic inverter is one of the necessary equipment of the grid-connected photovoltaic system.The grid-connected photovoltaic inverter is a equipment which transform the DC from the solar cell to AC according with the grid and transports it to the public grid. According to different standard, the structure of the grid-connected photovoltaic inverter is various. This paper introduces a kind of line frequency isolated inverter.Firstly, this paper introduces the principium and sort of grid-connected photovoltaic inverter.Secondly, by using the control method of virtual value outer loop and instantaneous value inner loop,we can eliminate the static error, and make the output waveform well.Subsequently,soft PLL was introduced in detail. The structure of Phase locked loop circuit and operating principle were researched.Finally, TMS320LF2407A of TI incorporated is used as the main controller. We finally finish the desired design.Key words: photovoltaic; grid-generation; SPWM; soft phase-locked-loop; Automatic control⽬录摘要............................................................................................I ABSTRACT..................................................................................II 第⼀章绪论.. (1)1.1课题的研究背景与意义 (1)1.2 系统总体⽅案 (1)1.3 本⽂主要的研究内容 (2)第⼆章光伏并⽹逆变器控制策略的研究 (3)2.1 光伏并⽹逆变器的分类 (3)2.2 光伏并⽹逆变器控制⽬标 (4)2.3 基于SPWM的电压/电流型并⽹逆变器控制的研究 (5)2.3.1 控制系统数学模型 (5)2.3.2 PI参数的设计 (6)2.3.3 基于SPWM的电压/电流型并⽹逆变器的控制⽅法 (8)2.3.4 SPWM信号的产⽣原理 (10)2.4 并⽹逆变器中同步锁相环的研究 (11)2.4.1 软件锁相环的基本原理 (12)2.4.2基于光伏并⽹控制的软件锁相环的⼯作原理 (12)2.4.3 并⽹控制中的锁相算法分析 (13)2.5 本章⼩结 (14)第三章光伏并⽹发电系统软件设计 (15)3.1 系统主程序流程图 (15)3.2 定时器中断⼦程序 (17)3.3 软件锁相环的设计 (19)3.4 控制系统软件抗⼲扰措施 (22)3.5 本章⼩结 (23)第四章总结与展望 (24)致谢 (25)参考⽂献 (26)附录:⽂献翻译 (27)原⽂ (27)⽂献翻译 (35)第⼀章绪论1.1课题的研究背景与意义能源是⼈类社会⽣存和发展的动⼒源泉。
3KW单相并网光伏逆变器

HUNAN UNIVERSITY毕业论文论文题目屋顶太阳能并网发电系统的光伏逆变器设计学生姓名杨昶学生学号20100710421专业班级电气工程及其自动化1004班学院名称电气信息工程学院指导老师刘波峰学院院长王耀南2014 年5月21日目录摘要 (1)ABSTRACT (4)第1章绪论 (5)1.1 光伏发电背景及意义 (5)1.1.1能源利用现状 (5)1.1.2太阳能利用的主要形式 (6)1.1.3光伏发电技术的优势及前景 (6)1.2光伏发电技术研究现状 (7)1.2.1国外光伏发电技术研究现状 (7)1.2.2国内光伏发电技术研究现状 (7)1.3本课题主要内容 (8)第2章屋顶太阳能光伏并网发电系统设计及要求 (8)2.1光伏发电系统简介 (8)2.1.1光伏发电系统基本原理 (8)2.1.2光伏并网发电系统优点 (9)2.2光伏逆变器简介 (9)2.2.1逆变器分类 (9)2.2.2单级结构与两级结构的光伏逆变器 (10)2.3光伏逆变器的设计 (10)2.3.1逆变器设计要求 (10)2.3.2逆变器设计规格 (10)2.3.3主电路拓扑结构设计 (11)2.3.4主电路DC/AC拓扑结构设计 (14)第3章系统的硬件设计及软件设计 (17)3.1主电路参数设计 (17)3.1.1 功率器件选取 (17)3.1.2 DC/DC部分主电路设计 (19)3.1.3 DC/AC部分主电路设计 (20)3.2 驱动、采样电路设计 (21)3.2.1 IPM模块驱动电路 (21)3.2.2 直流侧电压采样电路设计 (21)3.2.3直流侧电流采样电路设计 (22)3.2.4 逆变器输出电压采样电路设计 (22)3.2.5逆变器输出电流采样电路设计 (23)3.2.6电网电压采样电路设计 (24)3.2.7过零捕获电路 (25)3.2.8死区生成电路 (25)3.3 系统软件设计 (26)3.3.1主程序流程图 (26)3.3.2中断子程序流程图 (27)3.3.3 孤岛故障检测程序 (28)第4章光伏并网发电系统的控制方法研究 (29)4.1逆变器并网控制方式与目标 (29)4.1.1 逆变器并网控制方法 (29)4.1.2 逆变器并网控制目标 (30)4.2逆变电路控制方式 (30)4.2.1 电压瞬时值单环反馈控制方式 (30)4.2.2 电流瞬时值单环反馈控制方式 (31)4.2.3 电压电流双环反馈控制方式 (33)4.3 孤岛效应简介 (34)4.3.1 孤岛效应及其危害 (34)4.3.2 孤岛效应检测策略 (34)第5章全文总结 (35)参考文献 (36)摘要在能源危机与环境污染等问题日益严重的今天,新能源的开发与利用越发受到重视,太阳能因为具有经济、清洁等优点而倍受青睐,太阳能光伏发电技术作为新能源利用形式之一也在快速发展。
3KVA三相应急电源的设计毕业设计(论文)

摘要随着社会的进步和发展,人们生活质量的不断提高,人们对供电的依赖越来越大,EPS(Emergency Power Supply)以其特有的优越性逐渐被人们认识和采用,在一个工程中,它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场所以及作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源等多种情况。
因此,了解EPS应急电源的工作原理和特性,并将其合理的运用于电气设计当中显得非常重要。
本文从应急电源(EPS)的实际应用需求出发,通过对构成EPS的各功能单元的设计考虑和性能特征的分析,对EPS的构造原理、性能特点、适用领域及进一步完善作了较为全面的分析与讨论。
本文着重研究了三相EPS系统的逆变部分。
关键词:应急电源; EPS; 工作原理; 逆变AbstractWith the progress of society and improvement of living quality, people rely increasingly on power supply; while EPS with its unique superiority has been gradually acknowledged by people. EPS can be applied to fire-fighting circuit end and some important site work as well as emergency supply for the stage load.So it is very important to learn the operating principle and features of EPS emergency supply to apply it into electrical design appropriately. The principle, characteristics and application field of EPS based on the analysis of function block are presented. And the improving measures are also discussed. This article focuses on the three-phase inverter system, part of EPS.Keywords: emergency supply; EPS; operating principle;; contra-variance目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第1章绪论1.1 背景 (1)应急电源的现状和发展趋势 (1)应急电源领域的现状 (1)应急电源的分类 (2)应急电源的发展趋势 (3)逆变电源技术概况 (4)第2章三相应急电源的总体设计应急电源的工作原理 (6)应急电源的设计要求 (6)2.3 三相应急电源设计系统参数 (7)2.4 传统的三相应急电源电路 (7)2.5 新型的三相应急电源电路 (8)第3章新型的三相应急电源主电路设计输入整流器/滤波器的设计 (11) (11) (13)........................................................................1 4 (14)第4章三相PWM逆变器的原理及控制4.1 三相PWM逆变器 (15)三相逆变器的工作原理 (15)控制脉冲时序分布 (17)三相桥臂中点电位 (17)输出电压分析 (18)频率比K的选择 (18)负载对电路工作的影响 (19)4.2 三相逆变器的控制 (19)第5章三相逆变器的设计5.1被控对象模型 (21)5输出滤波环节 (21)5脉宽调制环节 (21)5单相半桥逆变器的传递函数 (23)5.2 LC滤波器参数的选取 (23)5滤波电容C的设计 (23)5滤波电感L的设计 (24)5滤波器谐振频率的选择 (24)5滤波器参数确定 (25)总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论1. l 背景社会发展越信息化、现代化,就越依赖于电,突然的断电必然会给人们社会正常的生活秩序造成破坏,尤其是对于生产、生活中特别重要的负荷,一旦事故中断供电,会造成重大经济损失。
KVA三相逆变器的设计

3KVA三相逆变器设计1概述随着各行各业自动化水平及控制技术的发展和其对操作性能要求的提高,许多行业的用电设备(如通信电源、电弧焊电源、电动机变频调速器等)都不是直接使用交流电网作为电源,而是通过形式对其进行变换而得到各自所需的电能形式,它们所使用的电能大都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。
当今世界逆变器应用非常广泛。
逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但由于其含有较大成分低次谐波等缺点,近十余年来,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器件BJT,IGBT,GTO 等的发展和PWM 的控制技术的日趋完善,使SPWM 逆变器得以迅速发展并广泛使用。
PWM 控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列,并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压目的或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术,SPWM 控制技术又有许多种,并且还在不断发展中,但从控制思想上可分为四类,即等脉宽PWM 法,正弦波PWM 法(SPWM 法),磁链追踪型PWM 法和电流跟踪型PWM 法,其中利用SPWM 控制技术做成的SPWM 逆变器具有以下主要特点:(1)逆变器同时实现调频调压,系统的动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响。
(2)可获得比常规六拍阶梯波更接近正弦波的输出电压波形,低次谐波减少,在电气传动中,可使传动系统转矩脉冲的大大减少,扩大调速范围,提高系统性能。
(3)组成变频器时,主电路只有一组可控的功率环节,简化了结构,由于采用不可控整流器,使电网功率因数接近于1,且与输出电压大小无关。
本次课程设计要完成的是设计容量为3KVA的三相逆变器。
初始条件为:输入直流电压220V。
要求输出220V三相交流电,完成总电路的设计,并计算电路中各元件的参数。
2设计方案2.1主电路结构选择逆变器主电路结构的选取应该遵循以下几个原则:应选用尽量少的开关器件,这样可以提高系统的可靠性,并且降低成本;尽量减少逆变电源中的电容值、电感值和电容电感元件在逆变电源中的数量,这样可以减小整个逆变电源设备的体积,提高其可靠性,同时也应该降低设备的成本;电路拓扑结构应该有利于逆变电源最终输出电压中谐波的消除,输出电压频率及幅值的调节。
3KVA三相逆变器

本次系统设计的是一个输入220V直流,输出电压220V,容量为3KVA的电压型三相逆变器,该三相逆变器是基于DSP的SPWM调制设计。
系统硬件部分包括辅助电源模块,IGBT三相逆变桥模块,三相逆变驱动模块,电压检测模块,过流检测模块,后级升压滤波模块,DSP最小系统。
系统的SPWM波是由DSP专门的PWM口产生的,该系统的软件部分的SPWM 波是采用的规则采样法。
在本次设计中,查阅许多逆变器方面的资料,有感先进的功率器件及逆变控制器件对电力电子技术进步的推动作用,大大简化设计,极大提高系统的可靠性,达到以往设计无法达到的技术指标。
由于时间有限,无法对SVPWM逆变电路进行研究,而是采用正弦SPWM技术,实现了220V直流电到220V正弦交流电3KW的逆变,并且输出电压还可以在一定范围内调整。
关键词: DSP 逆变器 IGBT SPWM摘要 (I)1逆变简介及其原理 (1)1.1 逆变介绍 (2)1.2 三相逆变原理介绍 (2)1.3 SPWM控制原理 (3)2 结构设计与方案选择 (4)2.1逆变器电路选择 (4)2.2 SPWM采样方法选择 (5)2.3 逆变器件选择 (5)2.4 电压测量方案选择 (6)3 基于MATLAB的原理仿真 (6)4模块电路 (8)4.1 系统结构图 (8)4.2 辅助电源模块 (9)4.3 DSP模块 (9)4.4 IGBT三相桥式逆变模块 (10)4.5 IGBT驱动模块 (11)4.6 变压器升压模块 (12)4.7 LC滤波模块 (13)4.8相电压测量及调理电路 (14)4.9 过流检测模块 (15)5系统软件设计 (16)6 总结 (17)参考文献 (17)附录一 (19)3KVA三相逆变器1逆变简介及其原理1.1 逆变介绍逆变,是对电能进行变换和控制的一种基本形式,现代逆变技术是综合了现代电力电子开关器件的应用、现代功率变换技术、数字信号处理(DSP)技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、频率和相位调制技术、开关电源技术和控制技术等的一门综合性技术。
3kW逆变电源的主电路设计

3kW逆变电源的主电路设计
陈静;陈洪立;江先志;田芬芳
【期刊名称】《成组技术与生产现代化》
【年(卷),期】2017(034)003
【摘要】介绍了3 kW逆变电源的主电路设计方案.采用SPWM调制方式,将24 V 直流电转换为220 V工频交流电.首先采用反激电路为系统提供所需的电源;接着利用推挽升压电路将低压直流电升压;最后通过比较三角波和调制波的大小,生成SPWM波,从而控制IGBT的开关,将升压后直流电逆变为50 Hz的220 V交流电.从电源的输出波形及负载性能方面说明了该设计方案的可行性.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】陈静;陈洪立;江先志;田芬芳
【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州310018
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
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直流逆变器设计1 概论所谓的SPWM 波形就是与正弦波形等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形如图1 所示,等效的原则是每一区间的面积相等逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器,传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现,但由于其含有较大成分低次谐波等缺点,近十余年来,由于电力电子技术的迅速发展,全控型快速半导体器件BJT,IGBT,GTO 等的发展和PWM 的控制技术的日趋完善,使SPWM 逆变器得以迅速发展并广泛使用。
PWM 控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列,并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压目的或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术,SPWM 控制技术又有许多种,并且还在不断发展中,但从控制思想上可分为四类,即等脉宽PWM 法,正弦波PWM 法(SPWM 法),磁链追踪型PWM 法和电流跟踪型PWM 法,其中利用SPWM 控制技术做成的SPWM 逆变器具有以下主要特点:(1)逆变器同时实现调频调压,系统的动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响。
(2)可获得比常规六拍阶梯波更接近正弦波的输出电压波形,低次谐波减少,在电气传动中,可使传动系统转矩脉冲的大大减少,扩大调速范围,提高系统性能。
(3)组成变频器时,主电路只有一组可控的功率环节,简化了结构,由于采用不可控整流器,使电网功率因数接近于1,且与输出电压大小无关。
1.1 SPWM 逆变器原理1.1.1 SPWM 波形所谓的SPWM 波形就是与正弦波形等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形如图1-1 所示,等效的原则是每一区间的面积相等。
如图把一个正弦波分作几等分(如图1-1a 中,n=12)然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的矩形脉冲来代替。
t ωt ω图1-1 与正弦波等效的等幅不等宽矩形脉冲序列波矩形脉冲的幅值不变,各脉冲的中点与正弦波每一等分的中点相重合(如图1-1b ),这样由几个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形就与正弦波等效,称作SPWM 波形。
同样,正弦波的负半周也用同样的方法与一系列负脉冲波等效。
图1-2为SPWM 滤波线为等效正弦波UmSin ω1t,SPWM 脉冲序列波的幅值为Us/2,各脉冲不等宽,但中心间距相同为π/n ,n 为正弦波半个周期内的脉冲数,令第i 个矩形脉冲宽度为δi , 其中心点相位角为θi ,则根据面积相等的等效原则,可分成)(sin )2/(12/2/t td U U i i m s i ωωδπθπθ+-⎰=)]2cos()2[cos(nn U i i m πθπθ+--=imnUθπsin 2sin2=当n 值较大时:nn22sinππ≈si m nUU /sin 2θπδ≈∴这就是说,第i 个脉冲的宽度与该处正弦波值近似成正比,因此半个周期正弦波的SPWM 波是两侧窄,中间宽,脉宽按正弦规律逐渐变化的序列脉冲波形。
图1-2 单相式SPWM 电压波形1.1.2 SPWM 调制及逆变桥工作原理今以SPWM 三相逆变桥为例进行说明,SPWM 三相逆变器主电路由六个全控式功率t U m 1sin ωUs/2t 1ω开关器件构成三相逆变桥,它们各有一个继流二极管反并联结,整个逆变器由三相不可控整流器提供电压为Us的直流电压。
图1-3 为单极式脉宽调制波的形式图。
a 图中Ut 为等腰三角形的载波,Ura 及Ura’为正弦调制波,调制波和载波的交点决定了SPWM 脉冲序列的宽度和脉冲间的间隔宽度,如图b 所示,当A 相的Ura>Ut 时,VT1 导通,输出正弦脉冲电压Us/2,当Ura<Ut 时,VT1 关断Uda=0,在Ura 负半周,用同样方法控制VT4,输出负的脉冲电压序列,改变调制波频率时,输出电压基波频率随之改变,降低调制波幅值时如Ura,各段脉冲的宽度变窄,输出电压基波幅值减少。
这种SPWM 每相只有一个开关器件反复通断,称单极性SPWM 波形。
若有同一桥臂上下两个开关交替地导通与关断,则输出脉冲在“+”和“-”之间变化,这样得到双极式的SPWM 波形,如图4 所示,其调制方法与单极式相似,只是输出脉冲电压的极性不同,当Ura>Ut 时,VT1 导通VT4 关断,Uao=+Us/2;当Urs<Ut 时VT1 关断,VT4 导通,输出相电压Uao=-Us/2,同理VT3 和VT6,VT3 和VT5 交替导通得到UAO,UCO 如图c 和d 所示,UAB=UAO-UBO,可得逆变器输出的线电压波形UAB=f(t)如e 所示。
图1-3三相双极式SPWM波形1.2 SPWM 波形的分析对负载(交流异步电机)来说,有用的是电压的基波,希望SPWM 波形中基波成分越大越好,通过对SPWM 脉冲序列波U (t)展开成付利叶极数分析可知,输出基波电压幅值Um 与δi 有着直接的关系,它说明调节调制波幅值从而改变各个脉冲宽度时,可使逆变器输出电压基波幅值平滑调节。
SPWM 逆变器输出脉冲序列波的基波电压正是调制时所要求的等效正弦波,当然这必须是在满足n 不太小近似条件下得到的。
但SPWM 逆变器输出相电压的基波幅值有常规六拍阶梯波的86%~90%,为弥补这一不足,常在SPWM 逆变器的直流回路中并联相当大的滤波电容,以提高逆变器的直流电压Us.由以上分析可知n 越大即功率开关器件半周内要开关n 次,脉冲数n=N/2,其中N 为载波比,即:N=ft/fr=载波频率/参考调制波频率即希望N 越大越好。
但从功率开关器件本身的允许开关频率来看,N 不能太大:N ≤功率开关器件的允许开关频率/最高的正弦调制信号频率上式中分母实际上就是SPWM 变频器的最高输出频率。
现常用功率开关频率如下:BJT(1~5 kHz)GTO(1~2 kHz)MOSFET(50 kHz)IGBT(20 kHz)随着全控型快速半导体器件性能价格比的提高和PWM 技术的日渐完善和新技术新工艺新材料的使用,SPWM 技术将在电气传动及电力系统中得到更广泛的运用。
2 电路原理及设计2.1 主电路逆变电源采用图2-1所示主电路。
开关管T1~T4是IGBT,其规格为50A/600v。
电感L1是4个IGBT的开通缓冲电路,它还能够抑制二极管反向恢复时间引起的短路电流;关断缓冲由电阻R、电容C和二极管D并联网络组成;C2折算到变压器TM1的原边后与L2一起构成交流输出滤波电路;变压器用作电路隔离和升压。
系统的开机、关机控制是利用开关3S来实现的。
其中开关的两个触头用于切除或置入充电电阻R0,一个触头用于启动或关闭控制系统。
J是开关3S的欠电压脱扣线圈,当J 的电压低于其规定值时,开关脱开;如果输入电源断电,欠点啊脱扣会使得开关脱开,保证了启动时充电电阻R0的置入。
图2-1单相逆变器主电路原理图2.2控制系统该装置采用了一种数模结合的SPWM控制电路,其框图如图2所示,它由数字分频电路、三角波形成电路、调节器、标准正弦波控制电路及PWM形成电路等组成。
系统的电压调节是为了稳定电压,电流调节是为了限制输出电流。
电源的正弦输出畸变率小于5%,要求不是太高,逆变器的输出功率1kW也不大。
因此,系统仅采用电压平均值闭环控制,稳定输出电压,对输出波形采用开环控制,即直接将幅值受控的标准正弦波和三角波比较。
下面分析各环节的实现电路,逐步了解装置的组成。
图2-2 SPWM控制电路框图2.2.1数字分频电路图2-3是数字分频电路,Y是石英晶体振荡器,它有稳定的震荡频率,频率稳定度可以达到万分之一。
该电路选用震荡频率1.8432MHz的晶振,它和R1、C1、C2组成频率信号产生的电路,得到1.8432MHz频率信号,再经过数字电路CD4017、CD4040处理,输出两路频率信号。
CD4017是十进制计数器,第7脚的Q3计数端引至第15脚的复位端可以实现3分频。
CD4040是串行二进制计数器,9脚Q1可以得到2分频,2脚的Q6可以得到2的6次方既64分频。
1.8432MHz的频率,分频后三角波频率为9.6kHz,标准正弦的扫描频率为102.3kHz。
图2-3 数字分频电路2.2.2 标准正弦波形成电路标准正弦波的长生是利用数字电路实现的,电路原理如图2-4所示。
在EPROM中存放的数据(十六进制)是这样得到的;将一个周期的单位正弦波分成N等份,每一点的数据在计算机上事先离散计算好在存放进去。
由于写入的数据只能是正值,单位正弦波是和图4中Uref的波形一致,幅值为1的正弦波。
本例中将一个周期的正弦波分成N=2048份。
正弦扫描频率引入数字电路CD4040,CD4040的输出是一组地址扫描信号送到EPROM的地址线上,EPROM2732中存放的数据便依次送到D/A转换器DAC0832,DAC0832将这些数据转换成断续的模拟信号,经过一个小电容C1(0.1uf以内)滤波,得到连续模拟信号Uref,峰峰值由IO1端引入的给定电压Uc决定,电路中Uc来自调节器的输出。
经运图2-4 标准正弦波形成电路放LF365处理,可以获得正负对称、幅值为Uc 的标准正弦波SINE 。
要产生的标准正弦波的频率f1=50Hz ,那么扫描频率应该为:kHz Hz N f f h 4.1022048501=⨯=⨯=,和前面分频电路得到的频率一致。
正弦波的频率由稳定度相当高的晶振分频得到,故正弦波的波形畸变率很低;正弦波的幅值受控于给定电压。
因此,该电路是一个高精度的正弦发生器。
上述电路具有通用性,对一个已经写好数据的EPROM ,若改变正弦扫描频率,可以改变标准正弦波频率;若改变EPROM 中的数据,可实现不同的PWM 调制策略,如梯形波调制,注入特定次谐波;若再增加两套电路,在3个EPROM 中存放相位互差120°的数据,就可实现三相SPWM 控制。
2.2.3三角波形成电路分频电路提供了三角波频率信号,即为9.6kHz 的脉冲信号,应用隔直、比例和积分电路即可得到幅值适当,正负对称的三角波,其频率为9.6kHz 。
2.2.4 SPWM 形成电路本装置SPWM 形成电路如图2-5所示,正弦波信号SINE 和三角载波信号TR 来自前级电路;TL084是运算放大器,一TR 由它接成的反向器得到。
电路中大量使用了芯片LM311,它是DIP8封装的快速电压比较器,不仅可以作为比较器,还可以利用他的特点做脉冲封锁。
下面介绍它的应用:8脚、4脚分别接芯片电源的正、负端;2脚、3脚分别是同向、反向输入;1脚是低电平设定(可接电源负或地),它的电压值决定了LM311输 出的低电平值;7脚为输出端,逻辑判断为“高电平”时,集电极开路(OC 门特性),因此,7脚必须有上拉电阻同正电源连接,否则,没有高电平输出,图中的R1、R2、R3、 R4等都是上拉电阻;5、6脚用来调节输入平衡(可不用),6脚还可以用作选通,如果LM311 的6脚接低电平。