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《【2008年中國電工技術學會電力電子年會論文】1133》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、【2008年中國電工技術學會電力電子年會論文】1133本文由PowerElectric貢獻pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會基于DSP的逆變器中消除指定諧波的方法研究馬學軍岳秀梅黃石理工學院電氣學院摘要：分析了指定諧波消除的原理，提出了采用TMS320LF2407ADSP作為核心器件實現(xiàn)基于DSP的逆變器中消除指定諧波的方法，給出了DSP實現(xiàn)觸發(fā)脈沖控制的方案和程序流程，實驗結果驗證了方案的可行性。關鍵詞：逆變器；指定
2、諧波消除；DSP1引言指定諧波消除脈寬調制法通過開關時刻的優(yōu)化選擇，消除指定的低次諧波，具有在同樣開關頻率的條件下，波形質量和綜合控制性能最優(yōu)，在同樣波形質量的情況下，開關頻率最低，開關損耗最小，效率最高，而且直流電壓利用率高。在對波形質量和效率要求較高的場合，具有明顯優(yōu)勢。其中an=0∞??k+1bn=?4∑(?1)cosnαk??nπk=1?故若要消除n次諧波,只須令bn=0即可。例如當n=3,5,7,…,令bn=0時得聯(lián)立方程式為2指定諧波消除原理理論分析表明,高次諧波的幅值較小，同時諧波頻率較高，利用小
3、參數(shù)濾波器就可以濾除[1]。因此，對于逆變器來說主要是消除或抑制低次諧波[2]。一般假定PWM逆變器輸出波形是周期性的,且每半波和1/4波均對稱,并認為幅值等于±1,如圖1所示。cos3αi=0?i=1?M?i+1∑(?1)cos5αi=0?i=1?M?∑(?1)i+1cos7αi=0?i=1??Μ?Mi+1∑(?1)cosnαi=0??i=1??∑(?1)Mi+1（2）γ1γ2γ3γ4π2πωt即可消除3，5，7，…n次諧波。為了調節(jié)電壓還要用一個自由度來調節(jié)基波的幅值?；ǚ档谋磉_式為：圖1觸發(fā)脈沖波形第
4、一個1/4周期中開關角為:γi(i=1,2,Λ,M)Um=4(?1)π∑i=1Mi+1cosαi（3）且0≤γ1≤γ2≤Λ≤γM<π2聯(lián)立方程（2）（3）和，就可以任意調整基波幅值，且可以消除指定的3，5，7，…n次諧波。假定內開關角2在α=0、γ1、γ2、…、γM、π?γM、…、π?γ2、π?γ1將該PWM波形按付氏級數(shù)展開,得:γ0=0、γM+1=π[0,π]3基于DSP指定諧波消除的實現(xiàn)3.1方案分析逆變器采用全橋拓撲，其等效電路如圖2所示。要實現(xiàn)指定諧波消除必須解一組超越方程[3][4]，該方程沒有解析
5、解只能用數(shù)值解方法求解，用DSP采用牛頓迭代法或是同倫迭代法求解都很難保證實時性，為此預先計算好各調制比下的觸發(fā)角并轉換成時鐘數(shù)生成一個地址表，利用觸發(fā)波形的對稱性可只存儲1/4周v(t)=∑(ancosnωt+bnsinnωt)n=1∞(1)中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會期的數(shù)值。同時將每個脈沖的周期也轉換成時鐘數(shù)生成一個表列。輸出電壓檢測后經歸一化處理直接查找觸發(fā)角表列和周期表列的地址入口，該脈沖發(fā)生器根據指令實時查詢存儲器中的脈沖波形數(shù)據并發(fā)送PWM脈沖,脈沖經過光耦隔離后驅動主電路的開關器
6、件。如圖4所示。開始DSP初始化iLT1生成觸發(fā)角、周期地址表LT3r+ET2T4+vcicCio接收第一個mLoadvi--使能定時器、全局中斷，并啟動定時器圖2單相電壓型PWM逆變器的等效電路接收下一個m，等待中斷3.2控制脈沖的DSP實現(xiàn)系統(tǒng)原理圖如圖3所示：DSP初始化生成觸發(fā)角、周期地址表接收第一個m，計算地址指針圖4主程序流程圖在中斷服務程序中一次發(fā)一個周期的脈沖，以消除3，5，7，9，11次諧波為例，如圖5所示，以π2為對稱中心將[0，π]分為T1，T2，T3，T3，，，定時器中斷使能，全局中斷使
7、能，取出第一個脈沖觸發(fā)角、周期，啟動計數(shù)器計數(shù)輸出T2，T1共六個脈沖，地址表列中存儲了T1，T2，，，，T3的數(shù)據，T3，T2，T1的數(shù)據與T1，T2，T3相同，只是要修改通用定時器控制寄存器，改變比較輸出極性。TTT3T3，，接收下一個m更新地址指針輸出當前脈沖并指向下一個地址取出時鐘數(shù)并加載，啟動計數(shù)器圖3系統(tǒng)原理圖T2T1，，脈沖波形通過定時器中斷輸出。在中斷服務程序中首先輸出第一個脈沖狀態(tài),然后取出下一個要加載角度的時鐘數(shù)，和周期的時鐘數(shù)分別輸入比較寄存器和周期寄存器，并適時修改通用定時器控制寄存器。
8、同時由調制比不同而引起的脈沖角度的更新是在整周期的最后一個中斷中實現(xiàn)。需要注意的是中斷服務程序執(zhí)行指令周期數(shù)受到最小加載角度和最小周期的限制。中斷服務程序執(zhí)行所需要的時間要保證在任何情況下小于由特定調制比m的最小脈沖加載角度計算出來的加載時間,否則就可能發(fā)生脈沖丟失。本系統(tǒng)核心元件采用一片TMS320LF2407ADSP，脈沖發(fā)生就是通過對這個器件的編程來實現(xiàn)的。在軟件中,首先初始化D
