1.5kW交流光伏水泵系统的研究

发布时间：2017-11-07 03:03

  本文关键词：1.5kW交流光伏水泵系统的研究

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【摘要】：本文以三相交流光伏水泵为研究对象，对光伏系统数学模型、最大功率点跟踪方法、三相逆变电压调制策略、光伏水泵系统拓扑结构与控制策略、光伏水泵控制器软硬件设计等问题进行了深入研究。在异步电机的稳态数学模型的基础上，建立光伏系统各模块的数学模型，提出了一种简化的光伏水泵模型，为进一步提高光伏水泵系统的性能，，以及系统结构到控制策略、降低成本、提高效率、最大功率追踪等方面提供有效的理论支撑。深入研究了光伏水泵的控制策略，提出了一种基于单片机的直接数字合成的分段同电压空间矢量脉冲宽度调制算法。为了提高异步电动机的效率，结合离心水泵的特点，推导出了不同电源频率时电动机最大效率所对应的转差率，由此给出电动机效率最优化的电源电压与频率的关系，还提出了可分段恒压频比曲线去拟合最优化曲线的工程方法方便获得电动机的最大效率。采用恒定直流电压的方法实现最大功率点跟踪，就电压闭环控制中PI控制器给出通用的设计方法。研究和设计了一套1.5kW的异步三相电机的光伏水泵控制系统，提出了相应的控制方法。为了提高系统的可靠性，逆变主电路采用了三菱公司的IPM（智能功率模块）模块，并设计了经济可靠的驱动和保护电路。控制保护核心芯片采用了凌阳公司生产的SPMC75F2413A单片机，设计完善的可靠、高效的软件算法流程。对光伏水泵系统进行实地测试，验证算法合理性和系统的可靠性，并给出了实验数据和波形。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH38;TM615

【参考文献】

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本文编号：1150544