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EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統 > 設計應用 > DSP控制的UPS逆變器的諧波調節系統失真的消除

DSP控制的UPS逆變器的諧波調節系統失真的消除

作者： 時(shí)間：2010-07-05 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
然后在比例積分補償器中應用振幅元件來(lái)產(chǎn)生諧波失真校正信號，它基本上消除了輸出波形的諧波失真。再從誤差補償信號中減去合成的諧波失真校正信號，將其結果輸入PWM逆變器，從而產(chǎn)生一個(gè)基本上沒(méi)有諧波失真的輸出電壓波形。DSP控制的逆變器和諧波調節器能夠在變化的非線(xiàn)性負載條件下工作以提供正弦負載電壓。

UPS非線(xiàn)性負載的諧波消除實(shí)驗是在一臺1kVA系統上進(jìn)行的，該實(shí)驗采用了德州儀器公司的DSP TMS320C25作為控制芯片，所使用的UPS系統是IPM公司的增強型平衡功率（BP）逆變器的原型。圖3 ~ 7表明了采用DSP TMS320C25后的UPS系統性能。各圖均為輸出電壓和電流的時(shí)域波形以及輸出電壓的頻譜。

圖3 無(wú)諧波調節器作用時(shí)的UPS工作情況 圖4 5次諧波調節器單獨作用時(shí)UPS工作情況

圖5 7次諧波調節器單獨作用時(shí)UPS工作情況 圖6 5次和7次諧波調節器同時(shí)作用時(shí)UPS工作情況

圖7 5次諧波無(wú)緣濾波器作用時(shí)的UPS工作情況 表1 UPS工作條件
表1所列出的是UPS在每幅圖中不同的工作條件。圖3所示為UPS在沒(méi)有任何諧波調節器時(shí)的工作情況。由于諧波電流從非線(xiàn)性整流型負載注入，所以UPS輸出電壓波形產(chǎn)生畸變且主要包含5次和7次諧波。
圖4和圖5分別顯示了5次和7次諧波調節器單獨工作時(shí)的情況。表1給出了當每一諧波調節器分別工作時(shí)電壓THD的微小變化，這是因為在消除一個(gè)諧波的同時(shí)就會(huì )引起未補償諧波幅值的增加。圖4中電流THD的顯著(zhù)增加是由于在現有負載工作條件下電流是不連續的。
圖6所示為5次和7次諧波調節器同時(shí)工作時(shí)的標準BP UPS的工作情況。此時(shí)可以得到無(wú)諧波失真的正弦電壓波形，并且可以看到電壓THD的顯著(zhù)降低。最后在圖7中給出了伴有5次諧波無(wú)緣濾波器的UPS工作情況。由于沒(méi)有諧波調節器，因此圖7中的正弦電壓波形的品質(zhì)比圖6中的明顯降低了。
5 結語(yǔ)

本文討論了UPS系統的控制方法，重點(diǎn)分析了DSP控制的UPS逆變器和諧波調節系統。DSP控制的UPS系統使用了軟件控制的諧波調節器，它能夠動(dòng)態(tài)地適應變化的負載條件，并對負載諧波進(jìn)行自動(dòng)補償。實(shí)驗結果表明，對于大功率UPS系統中非線(xiàn)性負載所產(chǎn)生的諧波失真，能夠通過(guò)基于DSP控制的諧波調節器有效地進(jìn)行消除，從而得到無(wú)諧波失真的輸出電壓波形。
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