Разработка энергооптимальных способов управления автономными инверторами напряжения и их микропроцессорная реализация

• Автор: Баховцев, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 302 с.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМИ ИНВЕРТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЯ С ШИМ, МЕТОДОВ ИХ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА
1.1. Способы управления автономными инверторами напряжения с ШИМ: закономерности, состояние, возможные перспективы
1.2. Методы синтеза способов управления и их классификация
1.3. Выбор методов исследования
1.4. Вывод основных выражений для гармонического анализа
Выводы
2. СИНТЕЗ ЭНЕРГООПТИМАЛЬНЫХ СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМИ ИНВЕРТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЯ С ШИМ
2.1. Общая процедура синтеза способа управления
2.2. Выбор критериев эффективности энергетических процессов в автономном инверторе напряжения с ШИМ
2.3. Синтез энергооптимальных алгоритмов переключения
2.4. Синтез энергооптимальных законов модуляции
2.4.1. Обоснование методики синтеза
2.4.2. Синтез закона модуляции и процедуры реализации способа управления однофазным инвертором напряжения
2.4.3. Синтез закона модуляции и процедуры реализации способа
управления трехфазным инвертором напряжения
Выводы
3. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ.

СРАВНЕНИЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ СПОСОБОВ УПРАВЛЕНИЯ С ИЗВЕСТНЫМИ
3.1. Определение интегральных коэффициентов и составляющих выходного напряжения инвертора с классической ШИМ
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Анализ выходного напряжения инвертора с однократным широтно-импульсным регулированием
3.1.3. Анализ выходного напряжения инвертора с классической ШИМ при малых кратностях
3.1.4. Анализ выходного напряжения инвертора с классической ШИМ мри больших кратностях
3.2. Сравнение синтезированных способов управления с известными
3.2.1. Способ управления СШИМ
3.2.2. Способы управления СШИМ-1, СШИМ
Выводы
4. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМИ ИНВЕРТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЯ
4.1. Использование микропроцессорных средств для управления автономными инверторами напряжения: состояние, тенденции
4.1.1. Характеристика первого этапа использования микропроцессорной техники
4.1.2. Характеристика современного этапа использования микропроцессорной техники
4.1.3. Микроконтроллеры
4.1.4. Цифровые сигнальные процессоры
4.1.5. КВС-процессоры, транспьютеры, специализированные БИС
4.1.6. Тенденции дальнейшего развития микропроцессорных средств управления автономными инверторами напряжения и электроприводами

4.2. Общие принципы построения микропроцессорных систем управления асинхронным частотным электроприводом с автономным инвертором напряжения
4.2.1. Задачи, возлагаемые на микропроцессорную систему управления электроприводом
4.2.2. Требования к микропроцессору
4.2.3. Обобщенная структурная схема микропроцессорной системы управления электроприводом
4.2.4. Обобщенная структура программного обеспечения
4.3. Разработка микропроцессорной системы управления автономным
инвертором напряжения с ШИМ (разомкнутые системы)
4.3.1. Принципы микропроцессорной реализации программных способов управления автономными инверторами напряжения
4.3.2. Микропроцессорная реализация синусоидальной ДШИМ
4.3.3. Микропроцессорная реализация способа управления СШИМ
4.3.4. Микропроцессорная реализация способа управления СШИМ
4.3.5.-Микропроцессорная реализация способа управления СШИМ
4.4. Разработка микропроцессорной системы управления частотным электроприводом с автономным инвертором напряжения с ШИМ (замкнутые системы)
4.5. Особенности микропроцессорного управления автономным
инвертором напряжения с ШИМ в системах электроснабжения
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

б) в основе лежит дискретная математическая модель инвертора;
в) однотипность критериев оптимизации синтеза - внутренние характеристики АИН,
г) исторически, как средство анализа и синтеза, берут свое начало в АИН с ШИР [93, 96, 118].
Отличие же заключается в том, что внутренним состояниям инвертора (состояниям его фаз) ставятся в соответствие не уровни выходных напряжений, а их результирующий (обобщенный) вектор, который, представленный на плоскости фаз нагрузки в полярной системе координат, обладает соответствующим модулем и фазой. Однако, это небольшое отличие является эффективным средством анализа и синтеза.
При 180-градусном управлении трехфазным АИН обобщенный вектор занимает на плоскости шесть рабочих положений, отстоящих друг от
друга на Л /3 рад. Каждому однозначно соответствует свое состояние ключей инвертора. За период выходной частоты обобщенный вектор последовательно по кругу, дискретно (с шагом Л /3 рад.) пробегает все шесть положений. Существуют еще две комбинации ключей, когда выходные напряжения АИН и обобщенный вектор равны нулю. Осуществляя дополнительные переключения вентилей инвертора в секторе Л/3 рад., кроме шести
основных положений обобщенного можно получить его промежуточные усредненные (эквивалентные) положения на плоскости. Регулируя время нахождения рассматриваемого вектора в рабочих положениях, ограничивающих заданный сектор, и нулевых, можно регулировать его положение внутри сектора, т. е. его модуль и фазу. Задаваясь положениями обобщенного вектора напряжения внутри 60-градусного сектора, можно определить (синтезировать) его по тому или иному критерию оптимальности:
- минимизации числа коммутаций [36, 100, 97,118];
- повышения коэффициента использования источника питания [36, 100, 97];