開放式電能變換與控制技術(shù)開發(fā)平臺
背景概述
近年來能源短缺和環(huán)境污染等問題成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的難題,發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)勢在必行。而新能源領(lǐng)域的核心技術(shù)之一電能變換與控制技術(shù)相關(guān)的人才培養(yǎng)尤為重要。本平臺搭建了一個由科研成果到工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的橋梁,可應用于光伏發(fā)電、風能發(fā)電、儲能、微電網(wǎng)、柔性輸電、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)和電動汽車等領(lǐng)域。使具備電力電子技術(shù)基礎(chǔ)知識的學生,能迅速掌握常用電能變換與控制技術(shù),勝任相關(guān)的研究與開發(fā)工作。
平臺功能
可滿足電力電子技術(shù)、數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)、電能變換與控制、電機拖動與控制、信號分析與處理等課程的試驗內(nèi)容,也可用于研究生和專業(yè)老師的基礎(chǔ)科研、電子大賽實訓、課程設(shè)計實訓和畢業(yè)設(shè)計所需要的控制算法研究。
(1)具有DC/DC變換(含Buck、Boost)、DC/AC變換(含并/離網(wǎng)切換)、AC/DC變換(含有源逆變)和電機控制等功能。
(2)在線監(jiān)控軟件可在不停機的情況下修改運行參數(shù),在后臺顯示實驗結(jié)果、自動生成實驗報告等。
實時波形顯示(含THD分析) 實驗報告
(3)支持MATLAB自動代碼生成,無需繁瑣的DSP嵌入式軟件開發(fā),即可滿足高等院校和科研院所對電力電子器件控制、電能變換技術(shù)的研究??刂瞥绦蛴蒘imulink模型生成,無需手動編寫,極大的提高了算法設(shè)計及驗證速度。
技術(shù)參數(shù)
說明:全部技術(shù)指標均支持定制。
平臺特點
(1) 軟硬件開放
- 根據(jù)用戶需求,硬件、軟件以及監(jiān)控后臺均可開源;
- 模塊化設(shè)計:檢測電路、功率電路、控制電路、濾波電路和輔助電源電路等均采用模塊化設(shè)計,既方便初學者對功能模塊和電子元器件的認知,又便于更換與維修;
- 可自動生成試驗報告;
- 滿足電力電子技術(shù)課程試驗;
- 滿足電機拖動與控制課程試驗;
- 采用全隔離低電壓模式,確保實驗人員安全;
- 產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,具有軟硬件過壓/過流保護、過載保護、防反接與防直通保護、電機過速保護等功能;
實驗項目
電力電子技術(shù)實驗:單相不控整流、三相不控整流、buck、boost、三相交錯互聯(lián)DC/DC實驗、三相PWM整流控制實驗、三相有源逆變控制實驗、三相無源逆變控制實驗、并離網(wǎng)切換實驗和電機控制實驗等。
電機控制實驗:電機傳統(tǒng)變壓變頻控制、開環(huán)控制、電機扭矩閉環(huán)控制、電機轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制、電機位置閉環(huán)控制、空間矢量控制、無速度傳感器控制等。
DSP開發(fā)板實驗:DSP-IO實驗、DSP-定時中斷實驗、DSP-PWM實驗、DSP-SPWM實驗、DSP-CAP實驗、DSP-SPI、DSP-SCI和DSP-CAN等。
信號檢測與處理:電壓、電流檢測試驗、均方根算法實驗、瞬時無功理論算法實驗和低通濾波實驗。
電子大賽實訓:三相正弦波變頻電源、開關(guān)穩(wěn)壓電源、光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置、開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)、單相AC/DC變換電路。
此外還可完成電能質(zhì)量調(diào)節(jié)(APF、DVR、SVG)、光伏發(fā)電、風力發(fā)電、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車等相關(guān)實驗與研究。