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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳毅明
研究生(外文):Yi-Ming Chen
論文名稱:併網型逆變器之低諧波失真調變
論文名稱(外文):LOW HARMONIC DISTORTION MODULATION OF GRID-CONNECTED INVERTERS
指導教授:陳鏗元
指導教授(外文):Keng-Yuan Chen
口試委員:林昭男蔣欣翰
口試委員(外文):Jau-Nan LinHsin-Han Chiang
口試日期:2018-7-26
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:FPGA三相逆變器總諧波失真脈波寬度調製
外文關鍵詞:FPGAThree-phase inverterTotal harmonic distortionPulse width modulation
相關次數:
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本文所設計的基於FPGA的三相並網型逆變系統,其主電路包括三相逆變器、濾波電容、濾波電感、隔離變壓器等,控制電路部分包括FPGA發展板、採樣電路、A/D轉換電路、驅動電路等。本文的主要工作主要包括以下幾方面:首先,本論文分析了三相並網發電系統的主電路結構結構,並詳細研究了三相全橋式逆變電路的工作原理以及空間向量的合成方法。其次,介紹了傳統空間向量脈寬調製技術(CSVPWM)的原理以及各種特殊的開關切換序列。之後詳細推導了混合型脈寬調製技術(HPWM)。通過PSIM模擬平台對兩種方案進行了模擬,得出HPWM比CSVPWM產生更低的總諧波失真(THD)。最後,搭建了2KW的三相並網型逆變系統平台,採用Cyclone II EP2C20F484C7的FPGA晶片實現了CSVPWM與HPWM設計。驗證了HPWM在THD上的優越性。
The main circuit of the three-phase grid-connected inverter system using FPGA in this thesis consists of three-phase inverter, filter capacitor, filter inductor, isolation transformer, etc. The control circuit includes FPGA development board, sampling circuit, A / D, and drive circuit. The main work of the converter circuit, drive circuit, etc. mainly includes the following aspects: First, this thesis analyzes the main circuit topology of the three-phase grid-connected power generation system, study in detail the working principle of the three-phase full-bridge inverter circuit, and space vector synthesis method is introduced in detail. Secondly, the principle of conventional space vector pulse width modulation (CSVPWM) and various special switching sequences are introduced. Afterwards, hybrid pulse-width modulation (HPWM) was deduced in detail. Both simulations were simulated using PSIM simulation software, and it was concluded that HPWM produces lower total harmonic distortion (THD) than CSVPWM. Finally, a 2KW three-phase grid-connected inverter system platform was built. The FPGA chip of Cyclone II EP2C20F484C7 was used to implement the CSVPWM and proposed HPWM designs, and the superiority of HPWM on THD is verified.
書名頁 i
口試委員審定書 ii
授權書 iii
中文提要 iv
英文提要 v
誌謝 vi
目錄 vii
表目錄 ix
圖目錄 x
符號說明 x
第一章 緒論 1
第一節 前言 1
第二節 文獻探討 1
第三節 研究目標 1
第四節 論文架構 2
第二章 三相並網型逆變器的電路架構與運作原理 3
第一節 前言 3
第二節 三相逆變器 3
第三節 結語 6
第三章 傳統空間向量脈波寬度調變法 7
第一節 前言 7
第二節 Clark變換與Park變換 7
第三節 電壓空間向量的空間位置 9
第四節 電壓空間向量的合成 10
第五節 結語 13
第四章 混合型脈波寬度調變 14
第一節 前言 14
第二節 所有可行的序列 14
第三節 載波週期電流漣波分析 24
第四節 電流漣波與參考向量的關係 31
第五節 零向量和非零向量的選擇 34
第六節 混合型脈寬調製方案設計 36
第七節 結語 37
第五章 模擬分析與結果討論 38
第一節 前言 38
第二節 PSIM模擬結果與分析 38
第三節 結語 51
第六章 實驗分析與結果討論 52
第一節 前言 52
第二節 硬體設計 52
第三節 樣機的軟體設計 56
第四節 實驗研究 58
第五節 结语 73
第七章 結論 74
參考文獻 75
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