固態(tài)切換開發(fā)裝置控制系統(tǒng)的設計與開發(fā).pdf

1、隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，對電能需求在持續(xù)增長的同時，對供電質(zhì)量也提出了越來越高的要求，尤其在工業(yè)自動化生產(chǎn)領域，電壓暫降所引起的的生產(chǎn)中斷甚至設備損壞給企業(yè)帶來巨大的損失。本文提出一種以DSP為控制核心、晶閘管為功率單元的固態(tài)切換開關裝置，可以實現(xiàn)兩路電源間的快速無縫切換，切換時間小于4ms，符合絕大多數(shù)敏感設備對供電質(zhì)量的要求，很好地解決電壓暫降難題。
　　 (1)分析了當前供電質(zhì)量問題98％以上屬于電壓暫

2、降問題，研究了國內(nèi)外對電壓暫降的解決方案，針對這一巨大市場需求，提出了應用固態(tài)切換開關裝置解決電壓暫降難題。
　　 (2)固態(tài)切換開關的重要性能指標是切換時間，影響切換時間的重要因素是電壓暫降的檢測時間，因此，電壓暫降檢測方法的選擇尤為重要。在電壓暫降檢測中較常用的有傅立葉變換法、小波變換法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法等，通過分析比較，最終選擇基于無功功率理論的d-q變換法，該方法基本原理是將三相電壓信號或者虛擬三相電壓信號通過坐標轉換和

3、換算得出一個直接反映三相電壓信號有效值，通過監(jiān)測該有效值可以快速檢測電壓暫降發(fā)生與否。
　　 (3)對固態(tài)切換開關裝置進行了總體設計，根據(jù)設計的基本功能性能要求，闡述固態(tài)切換開關裝置的工作原理，進行了總體框架設計。在總體框架設計基礎上，設計了工程應用的兩種連接方式，本課題設計的裝置主要用于主備電源式，闡述了工作方式。
　　 (4)在總體框架基礎上進行固態(tài)切換開關裝置控制系統(tǒng)進行硬件設計與開發(fā)?？刂葡到y(tǒng)包括了數(shù)據(jù)采集模塊、

4、數(shù)據(jù)處理模塊及晶閘管檢測單元等，數(shù)據(jù)采集模塊的主要任務是進行數(shù)據(jù)采集和信號調(diào)理，數(shù)據(jù)處理模塊收到采集模塊的數(shù)據(jù)后進行運算并發(fā)出切換控制指令，晶閘管檢測電路主要為切換控制提供條件，保證系統(tǒng)安全運行。
　　 (5)在DSP開發(fā)環(huán)境CCS基礎上，對控制系統(tǒng)進行軟件設計。主要進行了電壓信號參數(shù)的讀取和運算處理的程序設計，強迫切換控制的程序設計以及CAN通訊單元的軟件設計。最后，將設計的樣機進行了切換時間的實驗測試，測試結果表明:在低壓環(huán)