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能饋型交流電子負(fù)載的研制

發(fā)布時(shí)間:2017-03-29 07:11

  本文關(guān)鍵詞:能饋型交流電子負(fù)載的研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:大功率交流電源在工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用,電源在出廠(chǎng)前基于安全性及可靠性考慮,必須進(jìn)行帶載測(cè)試。傳統(tǒng)帶載測(cè)試方法為采用大電阻作為電源負(fù)載對(duì)電源進(jìn)行放電測(cè)試,而大電阻阻值不僅不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),無(wú)法模擬電源的實(shí)際工作環(huán)境,且被測(cè)電源通過(guò)大電阻轉(zhuǎn)化為熱量,使得被測(cè)電源極大浪費(fèi),同時(shí)也引起了嚴(yán)重的發(fā)熱問(wèn)題。而后發(fā)展的傳統(tǒng)交流電子負(fù)載測(cè)試系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的靈活調(diào)節(jié)功能,但能源浪費(fèi)問(wèn)題及散熱成本高的現(xiàn)象依然存在。出于提高測(cè)試精度、節(jié)約能源以及降低散熱成本等多方面的考慮,本文研究的新型交流電子負(fù)載具有能量回饋功能,首先它能精確模擬真實(shí)負(fù)載以完成電源帶載測(cè)試,保障出廠(chǎng)電源的可靠性能;其次,它還可將被測(cè)電源所釋放出來(lái)的電能無(wú)污染地回饋到電網(wǎng)中,達(dá)到節(jié)約能源的目的。本文首先分析了PWM整流器的工作原理,根據(jù)其對(duì)交流側(cè)電流幅值和相位全面控制、且交流側(cè)可以四象限運(yùn)行的特點(diǎn),將其引入到能饋型交流電子負(fù)載中。論文中采用具有公共直流母線(xiàn)的兩級(jí)式電壓型PWM整流器作為電子負(fù)載的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),控制方式采用單周期控制策略充分保證電流的跟蹤精度及速度。接著,詳細(xì)討論了能饋型交流電子負(fù)載的工作原理,并在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建了負(fù)載模擬器的仿真模型,對(duì)比PI控制下的仿真結(jié)果進(jìn)行了靜、動(dòng)態(tài)條件下的仿真,得到單周期控制策略電流跟蹤效果更好的結(jié)論;并針對(duì)前級(jí)負(fù)載模擬部分動(dòng)態(tài)測(cè)試過(guò)程中電源電壓波動(dòng)引起的并網(wǎng)電流諧波增大問(wèn)題,完成了能量回饋單元的并網(wǎng)諧波研究;最后進(jìn)行了硬件電路和相關(guān)控制軟件的設(shè)計(jì),初步驗(yàn)證了能饋型交流電子負(fù)載系統(tǒng)的正確性及有效性。
【關(guān)鍵詞】:交流電子負(fù)載 能量回饋 PWM變換器 交-直-交拓?fù)?/strong> 單周期控制
【學(xué)位授予單位】:湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TM46
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 緒論8-18
  • 1.1 課題研究的背景及意義8-9
  • 1.2 交流電子負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)展概況9-12
  • 1.3 交流電子負(fù)載控制策略綜述12-16
  • 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-18
  • 第2章 交流電子負(fù)載原理18-29
  • 2.1 電壓型PWM變換器四象限工作原理18-20
  • 2.2 交流電子負(fù)載原理及其數(shù)學(xué)模型20-24
  • 2.3 交流電子負(fù)載主電路結(jié)構(gòu)24-27
  • 2.4 系統(tǒng)整體構(gòu)架與實(shí)現(xiàn)27-28
  • 2.5 本章小結(jié)28-29
  • 第3章 能饋型交流電子負(fù)載控制策略研究29-39
  • 3.1 負(fù)載模擬變換器的控制策略29-35
  • 3.1.1 PI控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)30-33
  • 3.1.2 單周期控制原理及電路設(shè)計(jì)33-35
  • 3.2 能量回饋?zhàn)儞Q器的控制策略35-38
  • 3.2.1 電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的PI雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)35-36
  • 3.2.2 電壓外環(huán)PI控制中嵌入死區(qū)控制抑制指令電流諧波分析36-38
  • 3.3 本章小結(jié)38-39
  • 第4章 能饋型交流電子負(fù)載的仿真研究39-48
  • 4.1 負(fù)載模擬單元仿真及分析39-44
  • 4.1.1 基于PI控制的仿真結(jié)果分析39-41
  • 4.1.2 基于單周控制的仿真結(jié)果分析41-44
  • 4.2 能量回饋單元仿真及分析44-46
  • 4.3 本章小結(jié)46-48
  • 第5章 能饋型交流電子負(fù)載的實(shí)驗(yàn)研究48-66
  • 5.1 交流電子負(fù)載硬件系統(tǒng)構(gòu)成48-53
  • 5.1.1 交流側(cè)濾波電感48-51
  • 5.1.2 直流側(cè)儲(chǔ)能電容51-52
  • 5.1.3 功率開(kāi)關(guān)管52
  • 5.1.4 進(jìn)線(xiàn)熔斷器52-53
  • 5.2 檢測(cè)及控制電路設(shè)計(jì)53-59
  • 5.2.1 IGBT驅(qū)動(dòng)電路55-56
  • 5.2.2 檢測(cè)和調(diào)理電路56-58
  • 5.2.3 電源轉(zhuǎn)換電路58-59
  • 5.3 軟件設(shè)計(jì)59-63
  • 5.3.1 系統(tǒng)初始化程序59-60
  • 5.3.2 啟動(dòng)前直流側(cè)充電程序60-62
  • 5.3.3 主程序62
  • 5.3.4 中斷程序62-63
  • 5.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-65
  • 5.5 本章小結(jié)65-66
  • 第6章 總結(jié)與展望66-67
  • 參考文獻(xiàn)67-70
  • 致謝70-71
  • 附錄 171

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2 吳振興;三相電力電子負(fù)載特性與設(shè)計(jì)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

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5 吳小波;單相饋能型電子負(fù)載的控制方式及其并網(wǎng)濾波器的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

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10 汪通;大功率交流電子負(fù)載逆變側(cè)控制系統(tǒng)的研究[D];西安工程大學(xué);2016年


  本文關(guān)鍵詞:能饋型交流電子負(fù)載的研制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號(hào):273910


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