[ Pobierz całość w formacie PDF ]
c) widmo napięcia wyjściowego uA0 oraz d) widmo napięcia fazowego uA
Fig. 10. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,8: a) phase
voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC and uA0,
c) spectrum of output voltage uA0 and d) spectrum of phase voltage uA
5. PODSUMOWANIE
Przedstawiony w pracy algorytm modulacji wektorowej został zrealizowany na mikrokon-
trolerze sygnałowym TMS320F2812. Badania weryfikujące przeprowadzono na modelu ni-
skonapięciowym trójfazowego falownika 3-poziomowego. Badania przedstawione w niniej-
szym artykule wykazują, że:
1. Mikrokontroler TMS320F2812 jest bardzo dobrym narzędziem pozwalającym na realizację
modulatora wektorowego dla falownika 3-poziomowego. Osiągane czasy obliczeń na 1
okres przeÅ‚Ä…czania wynosiÅ‚y Å›rednio okoÅ‚o 4,0 ¼s, co z kolei stanowiÅ‚o mniej niż 1% wyko-
rzystania czasu pracy mikrokontrolera (0,42% dla fm = 50 Hz i krotności częstotliwości sy-
gnału nośnego do modulującego mf = 21). Tak niskie czasy obliczeń pozwalają sądzić, że
sterowanie przekształtnikami o większej liczbie poziomów niż 3, pracującymi w układzie
kondycjonowania energii, może być realizowane za pomocą mikrokontrolera sygnałowego
TMS320F2812. Taki sterownik oprócz wykonywania obliczeń związanych z modulacją
szerokości impulsów będzie również sterował całym układem kondycjonowania energii.
2. Modulacja wektorowa umożliwia dowolne kształtowanie wektora przestrzennego. Oprócz
funkcji generowania odpowiednich napięć wyjściowych można, przy wykorzystaniu nad-
miarowości wektorów zerowych w poszczególnych sześciokątach, stabilizować napięcie w
punkcie neutralnym (ang. Neutral Point) [10] Na rys 2 punkt 0.
3. Kontynuacją pracy będzie przebadanie mikroprocesorowego sterowania bazującego na
mikrokontrolerze TMS320F2812 realizującego zadania wynikające z pracy przekształtnika
wielopoziomowego w układzie kondycjonowania energii.
Rys. 11. Przebiegi napięć dla fm = 50 Hz, mf = 21 oraz m = 0,3: a) napięcie fazowe uA
i napięcie wyjściowe uA0, b) napięcie międzyfazowe uAC wraz z uA0,
c) widmo napięcia wyjściowego uA0 oraz d) widmo napięcia fazowego uA
Fig. 11. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,3: a) phase
voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC and uA0,
c) spectrum of output voltage uA0 and d) spectrum of phase voltage uA
Rys. 12. Przebiegi napięć dla fm = 50 Hz, mf = 21 oraz m = 0,3 dla wektora zerowego w0 zmieniającego
się pomiędzy stanami {000} a {111}: a) napięcie fazowe uA i napięcie wyjściowe uA0, b) napięcie
międzyfazowe uAC wraz z uA0,
Fig. 12. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,3 for null vector w0 changeable between
states {000) and {111}: a) phase voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC
and uA0,
LITERATURA
1. Rodr¯guez J., Lai J.S., Peng F.Z.: Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and appli-
cations. IEEE Transactions on Industry Applications, 2002, tom 49, nr 4, pp. 724-738.
2. Lai J.-S., Peng F.Z.: Multilevel converters a new breed of power converters. IEEE Transactions
on Industry Applications, t. 32, n. 3, 1996, pp. 509-517.
3. Veenstra M., Rufer A.: Control of a hybrid asymmetric multilevel inverter for competitive me-
dium-voltage industrial drives. IEEE Transactions on Industry Applications, t. 41, n. 2, 2005, pp.
655-664.
4. Nabae A., Takahashi I., Akagi H.: A new neutral-point clamped PWM inverter. IEEE Transac-
tions on Industry Applications, 1981, tom 17, pp. 518-523.
5. Rodr¯guez J., Morán L., Correa P., Silva C.: A vector control technique for medium-voltage multi-
level inverters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, t. 49, n. 4, 2002, pp. 882-888.
6. Holmes D.G., Lipo T.A.: Pulse width modulation for power converters: Principles and practice.
Wiley-IEEE Press, Nowy Jork, 2003
7. TMS320F2812 Digital signal processor - Data manual, Texas Instruments, 2004.
8. TMS320x281x DSP - Event Manager (EV) - Reference Guide nota aplikacyjna - SPRU065C,
Texas Instruments, 2004.
9. Zygmanowski M., Biskup T., Maj W., Michalak J.: Sterowanie mikroprocesorowe falownika 3-
poziomowego z diodami poziomującymi idea i realizacja. Materiały konferencji SENE 05.
Aódz-Arturówek 23-25.11.2005. Aódz 2005. Oddane do druku.
10. Celanovic N., Borojevich B. A comprehensive study of neutral-point voltage balancing problem in
three level neutral-point-clamped voltage source PWM inverters. IEEE Transactions on Power
Electronics, 2000, tom 15, nr 2, pp. 242-249
Wpłynęło do Redakcji dnia 4 pazdziernika Recenzent: Prof. dr hab. inż. Stanisław Piróg, [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl szamanka888.keep.pl
c) widmo napięcia wyjściowego uA0 oraz d) widmo napięcia fazowego uA
Fig. 10. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,8: a) phase
voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC and uA0,
c) spectrum of output voltage uA0 and d) spectrum of phase voltage uA
5. PODSUMOWANIE
Przedstawiony w pracy algorytm modulacji wektorowej został zrealizowany na mikrokon-
trolerze sygnałowym TMS320F2812. Badania weryfikujące przeprowadzono na modelu ni-
skonapięciowym trójfazowego falownika 3-poziomowego. Badania przedstawione w niniej-
szym artykule wykazują, że:
1. Mikrokontroler TMS320F2812 jest bardzo dobrym narzędziem pozwalającym na realizację
modulatora wektorowego dla falownika 3-poziomowego. Osiągane czasy obliczeń na 1
okres przeÅ‚Ä…czania wynosiÅ‚y Å›rednio okoÅ‚o 4,0 ¼s, co z kolei stanowiÅ‚o mniej niż 1% wyko-
rzystania czasu pracy mikrokontrolera (0,42% dla fm = 50 Hz i krotności częstotliwości sy-
gnału nośnego do modulującego mf = 21). Tak niskie czasy obliczeń pozwalają sądzić, że
sterowanie przekształtnikami o większej liczbie poziomów niż 3, pracującymi w układzie
kondycjonowania energii, może być realizowane za pomocą mikrokontrolera sygnałowego
TMS320F2812. Taki sterownik oprócz wykonywania obliczeń związanych z modulacją
szerokości impulsów będzie również sterował całym układem kondycjonowania energii.
2. Modulacja wektorowa umożliwia dowolne kształtowanie wektora przestrzennego. Oprócz
funkcji generowania odpowiednich napięć wyjściowych można, przy wykorzystaniu nad-
miarowości wektorów zerowych w poszczególnych sześciokątach, stabilizować napięcie w
punkcie neutralnym (ang. Neutral Point) [10] Na rys 2 punkt 0.
3. Kontynuacją pracy będzie przebadanie mikroprocesorowego sterowania bazującego na
mikrokontrolerze TMS320F2812 realizującego zadania wynikające z pracy przekształtnika
wielopoziomowego w układzie kondycjonowania energii.
Rys. 11. Przebiegi napięć dla fm = 50 Hz, mf = 21 oraz m = 0,3: a) napięcie fazowe uA
i napięcie wyjściowe uA0, b) napięcie międzyfazowe uAC wraz z uA0,
c) widmo napięcia wyjściowego uA0 oraz d) widmo napięcia fazowego uA
Fig. 11. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,3: a) phase
voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC and uA0,
c) spectrum of output voltage uA0 and d) spectrum of phase voltage uA
Rys. 12. Przebiegi napięć dla fm = 50 Hz, mf = 21 oraz m = 0,3 dla wektora zerowego w0 zmieniającego
się pomiędzy stanami {000} a {111}: a) napięcie fazowe uA i napięcie wyjściowe uA0, b) napięcie
międzyfazowe uAC wraz z uA0,
Fig. 12. Oscilloscope traces for fm = 50 Hz, mf = 21 and m = 0,3 for null vector w0 changeable between
states {000) and {111}: a) phase voltage uA and output voltage uA0, b) line-to-line voltage uAC
and uA0,
LITERATURA
1. Rodr¯guez J., Lai J.S., Peng F.Z.: Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and appli-
cations. IEEE Transactions on Industry Applications, 2002, tom 49, nr 4, pp. 724-738.
2. Lai J.-S., Peng F.Z.: Multilevel converters a new breed of power converters. IEEE Transactions
on Industry Applications, t. 32, n. 3, 1996, pp. 509-517.
3. Veenstra M., Rufer A.: Control of a hybrid asymmetric multilevel inverter for competitive me-
dium-voltage industrial drives. IEEE Transactions on Industry Applications, t. 41, n. 2, 2005, pp.
655-664.
4. Nabae A., Takahashi I., Akagi H.: A new neutral-point clamped PWM inverter. IEEE Transac-
tions on Industry Applications, 1981, tom 17, pp. 518-523.
5. Rodr¯guez J., Morán L., Correa P., Silva C.: A vector control technique for medium-voltage multi-
level inverters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, t. 49, n. 4, 2002, pp. 882-888.
6. Holmes D.G., Lipo T.A.: Pulse width modulation for power converters: Principles and practice.
Wiley-IEEE Press, Nowy Jork, 2003
7. TMS320F2812 Digital signal processor - Data manual, Texas Instruments, 2004.
8. TMS320x281x DSP - Event Manager (EV) - Reference Guide nota aplikacyjna - SPRU065C,
Texas Instruments, 2004.
9. Zygmanowski M., Biskup T., Maj W., Michalak J.: Sterowanie mikroprocesorowe falownika 3-
poziomowego z diodami poziomującymi idea i realizacja. Materiały konferencji SENE 05.
Aódz-Arturówek 23-25.11.2005. Aódz 2005. Oddane do druku.
10. Celanovic N., Borojevich B. A comprehensive study of neutral-point voltage balancing problem in
three level neutral-point-clamped voltage source PWM inverters. IEEE Transactions on Power
Electronics, 2000, tom 15, nr 2, pp. 242-249
Wpłynęło do Redakcji dnia 4 pazdziernika Recenzent: Prof. dr hab. inż. Stanisław Piróg, [ Pobierz całość w formacie PDF ]