基于逆变电流源的电感和电阻测量方法研究

摘要

电抗器是电力系统中的重要设备，在输变电行业中占着极其重要的地位。随着电力系统的不断扩大，电抗器参数引起的问题越来越受到重视。本文分析了传统电抗器测量方法中测量受限制的因素和缺点，以此提出了本文所采用的方法。由于电抗器的设计是按三相对称电流源设计的并且在实际运行中电抗器两端相当于外接一个对称三相电流源，因此本文采用一种基于PWM控制的测量方法，使测量能够在额定电流下进行，且电流为变频电流源。
　　 本文从电抗器试验的方法和特点入手，讨论了用传统方法测量电抗器参数的不足，给出用传统测量电抗器参数的实测数据，实测数据显示B相电感值偏大。
　　 用TI公司的TMS320F2812芯片设计了一种新型且安全稳定的控制电路用于本文的测量，分析了用滞环比较的控制方式产生PWM逆变电流源的原理。并对主电路进行了MATLAB仿真。
　　 在仿真电路的基础上，对基于PWM控制的电抗器测量系统进行了硬件和软件设计，详细介绍了变频电流系统外部主电路的设计，包括电力MOSFET选型，触发电路的设计，显示电路的设计，并给出了电容、电感参数和选择依据。最终把各部分统一起来进行整体设计、调试。
　　 最后，在硬件调试完成的基础上，编写了TMS320F2812的程序。本软件设计基于CCS集成开发环境，利用C语言编写了采样、控制和计算程序，使系统软件便于维护，具有开发效率高、可移植性强调特点。为验证整体设计的准确性，在计算机辅助下进行了大量实验。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 电抗器发展现状

1.3 电抗器测量方法发展现状

1.4 本文研究的主要内容

第2章 传统电抗器测量方式与不足

2.1 传统电抗器试验及特点

2.2 传统电抗器测量电感和电阻方式

2.2.1 电压降法测电阻值

2.2.2 电桥法测电阻值

2.2.3 直流电抗器的测试

2.2.4 交流电抗器的测试

2.3 传统电抗器测量方式问题的分析

2.4 本章小结

第3章 变频电流源整体方案设计

3.1 测量系统结构分析

3.2 测量系统的控制原理

3.2.1 滞环控制

3.2.2 三角载波控制

3.2.3 无差拍控制

3.3 外部主电路的设计

3.4 MATLAB仿真实例

3.4.1 主电路仿真模型及波形分析

3.5 本章小结

第4章 电感、电阻测量系统的研制及实验

4.1 引言

4.2 控制电路设计

4.2.1 控制电路中CPU的设计

4.2.2 控制电路中A/D转换的设计

4.2.3 控制电路中二阶滤波电路设计

4.2.4 控制电路互感器电路设计

4.3 驱动电路设计

4.4 通信电路设计

4.4.1 通信电路中的协议

4.4.2 基于WINDOWSCE操作系统的上位机设计

4.5 电源电路及其滤波电路设计

4.6 软件设计

4.6.1 主程序

4.6.2 中断程序

4.6.3 上位机程序

4.7 相关实验研究

4.8 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢