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直流无刷电机驱动光伏水泵控制技术的研究

作　者: 鲍胜华
导　师: 茆美琴
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 光伏水泵直流无刷电动机 TMPPT
分类号: TM33
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 841次
引　用: 5次
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内容摘要

本论文叙述了一种智能、高效的光伏水泵系统，系统采用无位置传感器的永磁直流无刷电机驱动水泵。对于电机控制，提出了采用虚拟中心点的方法代替传感器实现电机转子位置检测，以完成电机准确换相，并在理论上证明了其正确性；对于光伏阵列工作点最大功率跟踪问题，提出了一种以寻求转速最大点为控制目标实现TMPPT的思想，并进行了稳态跟踪误差分析。系统以MOTOROLA单片机JL3为核心，完成了系统外围硬件电路和控制软件设计，实现了直流无刷电机反电势过零检测，利用软件滤波的方式消除了PWM波干扰及换相干扰；采用三点预估算法，进行相位锁定，以完成直流无刷电机准确换相；同时实现了光伏阵列工作点的TMPPT跟踪、系统无人监控和故障检测等功能。实际研制的样机经实验测试，能够控制直流无刷电机准确换相，系统运行稳定，同时最大功率跟踪也取得了很好的跟踪效果。论文的最后分析了系统存在的问题，并指出系统有待提高和完善的地方。

全文目录

第一章概述  12-20
  1.1 太阳能光伏利用的发展概况  12-16
  1.2 光伏水泵系统构成  16-19
  1.3 本课题的目的、任务和拟解决的关键问题  19-20
第二章直流无刷电动机的控制原理  20-38
  2.1 稀土永磁直流无刷电动机的基本工作原理  20-22
  2.2 直流无刷电机的无传感器转子位置检测  22-33
  2.3 直流无刷电机步进启动  33-36
  2.4 电子换相中的数字滤波和相位锁定  36-38
第三章光伏水泵最大功率跟踪  38-46
  3.1 太阳能电池的特性介绍  38-41
  3.2 CVT与TMPPT分析  41-43
  3.3 系统TMPPT跟踪原理及工程实现  43-46
第四章控制系统的硬件设计  46-61
  4.1 MOTOROLA单片机的选型及其外围电路  46-50
  4.2 直流无刷电动机换相控制硬件电路  50-58
  4.3 无人监控部分硬件  58-61
第五章系统软件设计  61-70
  5.1 系统主程序结构  61
  5.2 系统子程序  61-70
第六章实验结果与结论  70-77
  6.1 无位置传感器直流无刷电机驱动控制实验  70-73
  6.2 光伏阵列最大功率跟踪实验  73-75
  6.3 系统需要进一步完善的几点  75-77
参考文献  77-80

直流无刷电机驱动光伏水泵控制技术的研究

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