400Hz中頻電源在航空、船舶等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,本文研究基于三電平半橋逆變拓撲的單相400Hz逆變模塊電路及基于單相模塊直接組合構(gòu)成三相逆變器的控制技術(shù),以實現(xiàn)高效率、可直接簡單組合、輸出電能質(zhì)量優(yōu)良及帶不對稱負載能力強的模塊化組合三相逆變器。首先介紹了3L-NPC半橋逆變拓撲和T-NPC半橋逆變拓撲的工作原理,建立了基于功率場效應(yīng)管的三電平逆變器損耗分析模型,對兩種拓撲的功率器件損耗進行了對比分析,具體分析了兩種拓撲功率器件損耗差異產(chǎn)生的原因,并研究了不同開關(guān)頻率下兩種拓撲的總損耗,明確了開關(guān)頻率對拓撲選擇的影響,為功率電路拓撲和開關(guān)頻率的選取提供了理論依據(jù)。研究了逆變模塊的濾波器結(jié)構(gòu)優(yōu)化,采用無源阻尼和開關(guān)頻率次諧波陷阱,以減小濾波器體積;為實現(xiàn)單相模塊的高質(zhì)量穩(wěn)態(tài)和動態(tài)輸出電壓,研究了基于輸出電壓有效值外環(huán)、瞬時值輸出電壓環(huán)和瞬時值電感電流環(huán)的逆變器控制技術(shù)及各環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)器的設(shè)計方法。研究了基于單相逆變模塊實現(xiàn)三相直接組合運行的方法,為了解決采用分散控制法實現(xiàn)單相逆變模塊組合運行時的輸出電壓對稱性問題,提出了一種三相輸出電壓相位閉環(huán)控制方案,以保證在各種不對稱負載情況下組合三相... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 基于半橋式拓撲的組合式三相逆變器電路概述
        1.2.1 基于兩電平半橋拓撲的組合式三相逆變器
        1.2.2 基于雙Buck半橋拓撲的組合式三相逆變器
        1.2.3 基于三電平半橋拓撲的組合式三相逆變器
    1.3 單相逆變器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 逆變器組合控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 單相400Hz逆變器模塊分析與設(shè)計
    2.1 NPC逆變器工作原理簡介
        2.1.1 3L-NPC半橋逆變器
        2.1.2 T-NPC半橋逆變器
    2.2 基于MOSFET的NPC逆變器功率器件損耗分析與比較
        2.2.1 MOSFET損耗分析模型
        2.2.2 NPC逆變橋損耗計算
        2.2.3 兩種NPC逆變橋損耗對比
    2.3 基于T-NPC的400HZ單相逆變模塊設(shè)計
        2.3.1 濾波器設(shè)計
        2.3.2 功率器件選型
        2.3.3 直流側(cè)電容設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 模塊化400Hz組合式逆變器控制技術(shù)研究
    3.1 單相逆變模塊的控制技術(shù)
        3.1.1 三環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 瞬時值電感電流內(nèi)環(huán)設(shè)計
        3.1.3 瞬時值電壓環(huán)設(shè)計
        3.1.4 電壓有效值外環(huán)設(shè)計
        3.1.5 單相逆變模塊的仿真分析
    3.2 單相模塊組合三相逆變器的控制技術(shù)
        3.2.1 單相模塊組合三相輸出時的相位控制問題
        3.2.2 逆變模塊輸出電壓的相位閉環(huán)控制
        3.2.3 逆變模塊的正弦參考信號產(chǎn)生電路
    3.3 本章小結(jié)
第四章 模塊化組合式400Hz逆變電源實驗研究
    4.1 單相逆變模塊實驗研究
        4.1.1 兩種濾波器結(jié)構(gòu)的對比實驗
        4.1.2 穩(wěn)態(tài)運行實驗
        4.1.3 動態(tài)性能實驗
        4.1.4 逆變器效率測試
    4.2 單相模塊組合三相逆變電源實驗研究
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]三相四橋臂逆變器的改進分序控制策略[J]. 孫宇新,陳宇超,施凱,俞志君,王浩亮,李正明.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2020(02)
[2]中頻三相四橋臂逆變器控制策略不平衡負載狀態(tài)相量模型分析[J]. 陳軼涵,郭鴻浩,陳杰,王成超,馬海嘯.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(09)
[3]三相四橋臂并網(wǎng)逆變器的無差拍重復(fù)控制[J]. 譚翠蘭,陳啟宏,張立炎,周克亮.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(18)
[4]三相四橋臂并網(wǎng)逆變器重復(fù)控制積分抗飽和策略[J]. 譚翠蘭,邢彥一,陳啟宏,張立炎.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(17)
[5]三電平四橋臂光伏逆變器漏電流抑制研究[J]. 王寶誠,郭小強,楊勇,賀冉,賁冰.  中國電機工程學(xué)報. 2018(14)
[6]基于死區(qū)補償?shù)暮喕臉虮勰孀兤髡{(diào)制策略[J]. 胡博,馬凱,肖柱,尹相龍.  電力電子技術(shù). 2018(06)
[7]船用交流中頻靜止變頻電源設(shè)計[J]. 陶珩,茅露露.  中外船舶科技. 2018(01)
[8]三相四線制逆變器中性點電壓脈動抑制新型拓撲[J]. 蔡春偉,郭玉興,安普風(fēng),張云亮.  電機與控制學(xué)報. 2018(02)
[9]基于SiC器件的高頻高效率雙Buck半橋逆變器[J]. 盧志鋼,林瓊斌,王武,陳佳橋.  電力電子技術(shù). 2017(09)
[10]基于組合式拓撲的三相逆變電路設(shè)計與仿真[J]. 孫國文,趙徐成,劉章龍.  裝備制造技術(shù). 2017(06)

碩士論文
[1]400Hz逆變器控制和并聯(lián)技術(shù)研究[D]. 曹鴻.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]三電平NPC變換器中點電壓波動抑制策略研究[D]. 余世瑤.北京交通大學(xué) 2017
[3]三相四線制應(yīng)急電源中性點穩(wěn)定控制技術(shù)研究[D]. 郭玉興.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]400Hz逆變器控制及并聯(lián)技術(shù)研究[D]. 季林.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]不平衡負載下離網(wǎng)組合式三相逆變器運行控制策略[D]. 趙欣榮.西安理工大學(xué) 2016
[6]組合式多功能三相逆變器及其控制策略研究[D]. 張丹.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于NPC拓撲的400Hz逆變器及其并聯(lián)技術(shù)研究[D]. 朱哲.南京航空航天大學(xué) 2016
[8]三相T型三電平中頻逆變器及其并聯(lián)研究[D]. 龍江濤.浙江大學(xué) 2015
[9]NPC型三電平半橋并網(wǎng)逆變器研究[D]. 石祥花.南京航空航天大學(xué) 2014
[10]T型三電平逆變器技術(shù)研究[D]. 夏玲芳.南京航空航天大學(xué) 2014



本文編號：3078315