文档介绍：光伏水泵用无位置传感器直流无刷电机
控制技术的研究
摘要
本文在具体分析了“虚拟中性点法”的实现方法的情况下,采用具体硬件
电路实现了对直流无刷电机绕组反电势过零点的检测,并考虑了如何将过零点
检测电路应用在各种电压等级的直流无刷电机上,实现了无位置传感器直流无
刷电机的准确换相。
本课题所研制的光伏水泵系统采用无位置传感器的直流无刷永磁电机作为
容积泵的驱动电机,系统选用公司所生产的作为光伏水
泵系统的主控芯片,并设计了系统的软硬件。系统中采用三个独立通道分别检
测无刷电机三相绕组的反电势的各自过零点,同时在软件中采用数字滤波以消
除其它噪声干扰,使检测电路检测到的反电势过零点更加准确可靠,实现了对
无位置传感器直流无刷电机的数字控制在本文中还具体的论述了及
在光伏水泵系统中的实现方法,并编制了相应的软件。
实验样机经实验测定,能够实现直流无刷电机的准确换相,电机运行稳定。
在论文结尾分析了本系统有待改善的地方。
关键词直流无刷电机,光伏水泵系统,虚拟中性点,最大功率点跟踪,单片
机控制
第一章概述
太阳能光伏利用在国内外的发展概况
太阳能的光伏利用是人类新能源利用的趋势
随着人类文明的发展,人类对能源的需求量在急剧增长,但由于地球上
所存储的矿物燃料是有限的,而且大部分的矿物燃料在释放能量时也会对周
围的自然环境产生破坏,这就导致了地球沙漠化、大气变暖等全球性气候问
题的产生,这些问题出现引起了全世界各国政府的高度重视其中包括我国政
府。在年联合国召开的发展大会上,我国政府签署了环境与发展的
《里约宣言》,之后又率先制定了中国的《世纪议程》,把可持续发展
作为国家的基本发展战略之一。年月在南非召开的世界首脑峰会
上,可再生能源成为会议的主要议题之一,会议指出,如果在能源问题上再
不采取坚决有效的行动推广和使用清洁的可再生的能源,全球将不会有可持
续发展,与会代表们呼吁,国际社会必须采取切实可行的措施,加快可再生
能源的发展,因此,走可持续发展道路已成为各国共同的长期发展战略,发
展新能源和可再生能源已成为各国共同长期的发展战略。在人类新能源的利
用中太阳能的光伏利用是一种现实可行的利用方式,它具有无污染、安全等
优点,且随着新材料科学的发展,光电转换板的价钱正在逐步下降,而光电
板的光电转换效率则逐步得到提高,这使得太阳能光伏利用系统中初期投资
大的缺点正在逐步得到淡化。
太阳能的光伏利用作为一种新型的可再生能源的利用方式,与煤炭、石
油、核能等矿物燃料相比较,有着独具的特点
普遍性。阳光普照大地,处处都有太阳能,可以就地利用,不需要到
处寻找,而且更不需要火车、轮船等交通工具进行不停的运输。这对解决偏
僻边远地区不便架电的山区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应,具有很
大的优越性。
无害性。利用太阳能的辐射能做为能源,没有普通矿物燃料燃烧释放
能量时所产生的废渣、废料、废水、废气等污染物,也不会产生对人体有害
的物质,因而不会污染环境,没有公害,是一种清洁能源。
长久性。只要太阳还存在,就一定会有太阳辐射能。因此,利用太阳
能做新能源,可以说是取之不尽、用之不竭的。
巨大性。一年之内到达地面的太阳辐射能的总量,要比地球现在每年
所消耗的各种能量的总量大几万倍。
因此太阳能的光伏利用是人类对新能源利用的一个新的趋势。如果能够
很好的利用太阳能将有助于解决世界上的能源危机。
太阳能光伏利用技术在国外的发展情况
太阳能的光伏利用技术在国外得到了迅猛的发展。全世界中,欧盟可再
生能源利用在一次能源利用中所占比例较高,许多欧盟国家都制定了自己的
光伏发展计划。瑞士在世纪年代初提出“”计划,在
光伏方面目标为容量达到,在年又提出了后续的
”计划荷兰能源与环境部在年制定了
计划,该计划规定到年的光伏方面安装容量的目标为
德国在年实施了第一个全国光伏计划“千屋顶”计
划,年起又开始实施“十万屋顶”计划。意大利在年提出“万屋
顶计划”,年公布“”计划,其中包括
光伏屋顶项目“,其安装容量的目标为。西班牙在
年间实行可再生能源计划,安装容量的目标为年制
定年计划“,其中
规定年光伏安装容量的目标为。芬兰的应付气候变化国家计
划中规定年光伏安装容量为。希腊能源部与美国
公司签订合同在岛上建造的光伏电站,预计年底完
成,将是世界上最大的光伏电站,是现有最大光伏电站意大利的
倍。日本在年提出新阳光计划,规定年的目标为
年的目标为
在欧盟之外,美国也在积极的发展太阳能光伏利用技术。美国实施可再
生能源投资搭配标准,要求确保电力