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基于數字移相器的逆變器系統相位跟蹤控制

作者: 時間:2011-07-18 來源:網絡 收藏

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程序設定定時器A的CCR0為256,時鐘為16 MHz。因此,輸出電壓周期最小調整量為62.5 nsx256=16 μs。電網電壓頻率為50 Hz,即周期為20 ms,則最小調節為16μs/20msx360°=0.288°。即的調節分辨率為0.288°/360°x100%=0.08%。因為計算頻率需要兩個信號周期,而設置指針及頻率需要一個周期。因此穩定只需3個電網電壓周期。這樣的速度是比較快的,而且不會產生振蕩。

4 實驗結果
本實驗采用MSP430F2544產生SPWM信號,放大后經過一級LC濾波電路產生正弦信號,模擬輸出電流信號。由函數發生器產生正弦波信號模擬電網電壓信號,正弦波信號的頻率在45~55 Hz之間變化。
通過雙蹤示波器測試輸入輸出信號,取輸入輸出信號的為零的點測試計算時間差,并求得相位差值。改變輸入正弦波的頻率測量20組數據,結果顯示相位誤差均小于0.5°。
相對誤差E=0.5°/360°×100%≈0.14%。當正弦波信號頻率改變時,觀察示波器上的波形變化情況,結果顯示輸出正弦波達到穩定的時間均不大于3個信號周期。當波形穩定時,輸入輸出波形具有穩定的相位差,說明輸出輸出信號具有相同的頻率。

5 結論
在實驗中L-C濾波器的通頻帶為500 Hz遠高于輸入正弦波的頻率。由于較寬的濾波器通頻帶可以抑制電網環境變化對的影響,因此可以采用的開環方式進行相位,使得逆變器具有穩定性強,簡單、速度快、精度高、無頻率誤差等優點。實驗結果顯示,該模擬系統的相位誤差約為0.14%,頻率誤差為零,調節速度快,均小于3個周期。
與傳統的鎖相環方法相比性能有所提高,成本相對下降。說明相位控制方法有較為廣闊的應用前景,但其仍不能適用于電網變化非常劇烈的場合。


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