【摘要】：近年來,隨著工業(yè)進程的加快,互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)概念的發(fā)展和落地,用電質量日益成為行業(yè)關注的問題。不間斷電源(Uninterruptible Power Supply,UPS)可以確保制造和工業(yè)活動中關鍵用電設備的安全。因此,如何提升UPS的性能來滿足生產(chǎn)中的用電需求,成為了現(xiàn)今電源領域一個重要的研究課題。本文主要針對在線式UPS系統(tǒng)的兩大模塊——APFC模塊和逆變模塊展開研究。前級APFC模塊采用Boost電路拓撲,以UCC28180為控制核心實現(xiàn)單周期控制,實現(xiàn)功率因數(shù)接近于1的有源功率因數(shù)校正,并制作了樣機進行了實驗驗證。逆變模塊是UPS的另一核心,針對逆變環(huán)節(jié),本文提出了PI控制與重復控制相結合的的復合控制策略。PI控制良好的動態(tài)響應特性和重復控制著重于消除周期擾動誤差的特性相結合,可以有效提升逆變器的性能。本文以單相全橋逆變電路為研究對象,建立了系統(tǒng)傳遞函數(shù)數(shù)學模型,根據(jù)模型的頻率響應特性給出了重復控制器的參數(shù)設計,利用MATLAB軟件的Simulink工具對復合控制策略進行了仿真驗證。最后介紹了單相全橋逆變器的硬件以及軟件的具體設計,硬件設計涵蓋開關器件選擇、LC濾波器設計、驅動電路設計、采樣及信號調理電路設計等;軟件設計包含了數(shù)字SPWM波的生成方法、采樣程序、控制算法程序設計等模塊。本文以TMS320F2812為控制核心,在實驗室設計制作了一臺實驗樣機,驗證了控制算法的可行性和合理性。
【圖文】：

圖 1.1 后備式 UPS 工作原理后備式 UPS 輸入電壓的范圍比較窄而且它輸出電壓波形質量欠佳。在系統(tǒng)檢測到市電供電異常時，后備式 UPS 立即切入供電線路保證用電設備不斷電，，但是轉換開關需要動作時間，再加上檢測時間，在負載端看來期間會有幾個毫秒的延遲，可以滿足一般設備比如計算機的用電要求，但是對于一些敏感設備就不能保證供電質量，所以其應用有一定的局限性。后備式 UPS的優(yōu)點在于結構簡單、體積小、性價比高，因而被人們廣泛用于在普通個人計算機等小功率用電環(huán)境[8]。（2）在線互動式 UPS在線互動式 UPS 和后備式 UPS 工作原理類似，差別在于在線互動式 UPS 的逆變器是在市電與負載之間并聯(lián)的。在線互動式 UPS 中沒有獨立的蓄電池充電器或者逆變器，是由一個雙向變換器代替的，在市電正常供電時，變換器向蓄電池組充電，同時對市電進行濾波處理供給用電負載。當監(jiān)測到市電輸入不符合用電設備的電能質量要求時，變換器進入逆變工作模式，這時由蓄電池組作為能量源，在負載端看來，電能供應并未中斷，保障了關鍵設備的用電安全。這就是我們將其稱之為在線互動式 UPS 的原因。與后備式 UPS 一樣，在線互動式 UPS 也有一段轉換的時間[9]。圖 1.2 展示了在線互動式 UPS 的工作原理。

圖 1.1 后備式 UPS 工作原理后備式 UPS 輸入電壓的范圍比較窄而且它輸出電壓波形質量欠佳。在系統(tǒng)檢測到市電供異常時，后備式 UPS 立即切入供電線路保證用電設備不斷電，但是轉換開關需要動作時間，加上檢測時間，在負載端看來期間會有幾個毫秒的延遲，可以滿足一般設備比如計算機的用要求，但是對于一些敏感設備就不能保證供電質量，所以其應用有一定的局限性。后備式 U的優(yōu)點在于結構簡單、體積小、性價比高，因而被人們廣泛用于在普通個人計算機等小功率電環(huán)境[8]。（2）在線互動式 UPS在線互動式 UPS 和后備式 UPS 工作原理類似，差別在于在線互動式 UPS 的逆變器是在電與負載之間并聯(lián)的。在線互動式 UPS 中沒有獨立的蓄電池充電器或者逆變器，是由一個雙變換器代替的，在市電正常供電時，變換器向蓄電池組充電，同時對市電進行濾波處理供給電負載。當監(jiān)測到市電輸入不符合用電設備的電能質量要求時，變換器進入逆變工作模式，時由蓄電池組作為能量源，在負載端看來，電能供應并未中斷，保障了關鍵設備的用電安全這就是我們將其稱之為在線互動式 UPS 的原因。與后備式 UPS 一樣，在線互動式 UPS 也有段轉換的時間[9]。圖 1.2 展示了在線互動式 UPS 的工作原理。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN86

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李慧平;劉曉東;朱志強;丁輝;;在線式高效諧波治理技術對供電質量影響的分析[J];節(jié)能;2015年04期

2 馮勇;;變電站在線式一體化五防技術[J];云南電力技術;2014年04期

3 黃震宇;;變電站在線式五防應用研究[J];技術與市場;2013年06期

4 李朦;在線式UPS增長靠什么?[J];中國計算機用戶;1999年35期

5 啟明;在線式UPS緣何“火爆”?[J];中國計算機用戶;1999年39期

6 劉洪斌;;在線式變參數(shù)PID微機勵磁[J];電子技術應用;1988年08期

7 王大偉;馬世杰;任耀華;;在線式等離子清洗設備整線匹配性研究[J];國防制造技術;2016年02期

8 張開良;;在線式聲振檢測應用技術研究[J];無損探傷;2012年05期

9 朱寧;曾細源;;地鐵屏蔽門在線式UPS應用探討[J];技術與市場;2011年08期

10 潘文輝;單相三變換在線式UPS全數(shù)字控制的設計與實現(xiàn)[J];測控技術;2003年01期

相關會議論文 前10條

1 鄧圣;李翔;付國恩;顧江;;在線式核電站硼濃度計研制[A];第七屆全國核儀器及其應用學術會議暨全國第五屆核反應堆用核儀器學術會議論文集[C];2009年

2 周謙;;在線式高精度車站巡檢管理系統(tǒng)[A];天津市電視技術研究會2012年年會論文集[C];2012年

3 陳楚明;吳純潔;黃學思;黃春燕;肖杰明;;在線式紅外測溫炒藥機的構建[A];中華中醫(yī)藥學會四大懷藥與地道藥材研究論壇暨中藥炮制分會第二屆第五次學術會與第三屆會員代表大會論文集[C];2007年

4 褚東志;曹煊;湯永佐;程巖;;在線式海水油污染傳感器研制[A];中國海洋學會2013年學術年會第14分會場海洋裝備與海洋開發(fā)保障技術發(fā)展研討會論文集[C];2013年

5 石川云;何建文;;DO和pH在線式分析儀在污水處理中的應用[A];2007中國鋼鐵年會論文集[C];2007年

6 康莉;謝維信;黃建軍;;變電站在線式紅外全視場成像測溫系統(tǒng)[A];2010中國儀器儀表學術、產(chǎn)業(yè)大會（論文集1）[C];2010年

7 鄒軍以;吳鐵錚;;UPS裝置安裝中應注意的幾點問題[A];中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會全國醫(yī)療器械應用技術評價暨醫(yī)學影像技術研討會論文集[C];2003年

8 李振波;徐丹輝;張春曉;申安安;孫克;;在線式SF_6微水含量傳感器[A];第十屆全國敏感元件與傳感器學術會議論文集[C];2007年

9 董榮剛;;智慧機房建設前瞻[A];第三十二屆中國（天津）2018’IT、網(wǎng)絡、信息技術、電子、儀器儀表創(chuàng)新學術會議論文集[C];2018年

10 廖懷寶;龍緒明;;AOI檢測打標-全自動在線式激光雕刻系統(tǒng)[A];2016中國高端SMT學術會議論文集[C];2016年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報記者 蔡強;在線式技術喚醒公話市場的春天[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2002年

2 王本權;開放式調查 集中式教育 在線式投訴[N];中國紀檢監(jiān)察報;2009年

3 ;胖網(wǎng)絡 瘦終端[N];人民郵電;2002年

4 王樊明　整理;在線式民主管理：真爽![N];工人日報;2008年

5 鴻馨;Powerware 9110在線式小功率UPS[N];中國計算機報;2002年

6 黃文龍;愛克賽9170+在線式UPS系統(tǒng)[N];中國計算機報;2003年

7 春輝;在線式電話將主導公話市場[N];人民郵電;2002年

8 重慶 唐奐知;后備式UPS改在線式的方法[N];電腦報;2003年

9 ;在線式公話全業(yè)務解決方案[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2002年

10 張昕楠;七成產(chǎn)品上手難[N];中國計算機報;2009年

相關博士學位論文 前2條

1 羅泠;數(shù)字化在線式UPS的研究和開發(fā)[D];華中科技大學;2006年

2 劉怡軒;在線式分光測色儀研究[D];中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所);2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 吳敏;在線式五防在220kV寶山變電站中的應用研究[D];福州大學;2017年

2 黃理言;基于DSP的單相在線式UPS的設計與研究[D];南京航空航天大學;2018年

3 張家貴;基于ARM的在線式UPS電源的研究與實現(xiàn)[D];武漢工程大學;2018年

4 王光;三相在線式UPS數(shù)字化控制技術研究[D];哈爾濱理工大學;2019年

5 方童童;在線式精密點膠系統(tǒng)設計與實驗研究[D];吉林大學;2019年

6 羅廣;基于DSP的在線式UPS數(shù)字化控制技術研究[D];華中科技大學;2016年

7 葉炎鋒;變電站在線式五防技術研究與應用[D];華南理工大學;2013年

8 顏凌穎;在線式合作語言學習研究[D];蘇州大學;2001年

9 趙靜;在線式UPS的研究[D];江蘇科技大學;2012年

10 韓玉龍;在線式五防技術在變電站建設和運行中的應用分析[D];華南理工大學;2014年

本文編號：2614019