傳統(tǒng)空調(diào)壓縮機驅(qū)動系統(tǒng)中交流側(cè)和直流側(cè)之間的整流電路通常由二極管組成的不控整流電路構(gòu)成,母線側(cè)采用大容值的電解電容濾除母線上存在的低頻諧波。然而,不控整流電路導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)降低并產(chǎn)生較顯著的電網(wǎng)電流諧波。電網(wǎng)輸入功率因數(shù)過低會使設(shè)備的運行效率下降,給電網(wǎng)造成能源浪費,并且電網(wǎng)輸入電流總諧波過高對電網(wǎng)有嚴重的污染。為解決上述問題,可將基于GaN功率器件的圖騰柱無橋Boost PFC電路拓撲取代不控整流電路應(yīng)用于空調(diào)壓縮機驅(qū)動系統(tǒng)中,以起到提升電網(wǎng)功率因數(shù)、減小電網(wǎng)輸入電流諧波并提高電路效率的作用,對降低空調(diào)能耗、實現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。為了完成圖騰柱無橋Boost PFC變換器總體方案的設(shè)計,首先分析電路的工作模態(tài),然后對控制系統(tǒng)進行設(shè)計�？刂葡到y(tǒng)采用電壓和電流雙閉環(huán)控制方式,電路工作在CCM模式下的平均電流模式。其次,對變換器進行硬件設(shè)計,主要對變換器元器件進行選型并對參數(shù)進行計算。最后,對選定的磁性元件和功率器件進行損耗計算,驗證了所設(shè)計的變換器可以滿足設(shè)計要求。研究圖騰柱無橋Boost PFC變換器高功率因數(shù)閉環(huán)控制策略,在利用狀態(tài)空間平均法得到變換器的功率級傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖4-12雙脈沖實驗電路pspice仿真模型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-58-圖5-23 變換器效率折線圖圖5-24 功率因數(shù)和輸入電流諧波折線圖5.4 本章小結(jié)本章在 Simulink 仿真平臺上對圖騰柱無橋 Boost PFC 變換器進行系統(tǒng)仿真驗證，并在電網(wǎng)電壓突變以及負載突變的條件下進行仿真分析，驗證所設(shè)計的控制系統(tǒng)的有效性。通過在基于 GaN 功率器件的空調(diào)壓縮機驅(qū)動系統(tǒng)實驗平臺上，在不同輸入功率等級下進行實驗測試。隨著功率等級的提高，輸入電流對電網(wǎng)電壓的跟蹤性能越好，波形畸變越小，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)越高，且變換器效率始終保持在較高水平，驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的性能。

-58-圖5-23 變換器效率折線圖圖5-24 功率因數(shù)和輸入電流諧波折線圖5.4 本章小結(jié)本章在 Simulink 仿真平臺上對圖騰柱無橋 Boost PFC 變換器進行系統(tǒng)仿真驗證，并在電網(wǎng)電壓突變以及負載突變的條件下進行仿真分析，驗證所設(shè)計的控制系統(tǒng)的有效性。通過在基于 GaN 功率器件的空調(diào)壓縮機驅(qū)動系統(tǒng)實驗平臺上，在不同輸入功率等級下進行實驗測試。隨著功率等級的提高，輸入電流對電網(wǎng)電壓的跟蹤性能越好，波形畸變越小，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)越高，且變換器效率始終保持在較高水平，驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的性能。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于GaN-HEMT并聯(lián)的航空電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 張亮,花婷,朱紀洪,楊婷,陳國棟,馬超.  電機與控制應(yīng)用. 2018(05)
[2]增強型GaN MOSFET與Si MOSFET在單相全橋逆變器中的性能比較[J]. 鄧孝祥,李鵬,戴超凡,楊榮浩.  大功率變流技術(shù). 2017(06)
[3]基于GaN HEMT同步整流Buck變換器研究[J]. 羊志強,徐大偉,李新昌,程新紅.  電力電子技術(shù). 2017(09)
[4]中國房間空氣調(diào)節(jié)器行業(yè)節(jié)能減排潛力分析[J]. 劉援,王雷,韻晉琦.  氣候變化研究進展. 2015(03)

博士論文
[1]面向光伏逆變系統(tǒng)的氮化鎵功率器件應(yīng)用研究[D]. 張雅靜.北京交通大學(xué) 2015

碩士論文
[1]臨界連續(xù)模式高效率無橋PFC整流器研究[D]. 徐厚建.浙江大學(xué) 2018
[2]基于寬禁帶器件的光伏逆變器研究與實現(xiàn)[D]. 韓陽.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2017
[3]基于氮化鎵晶體管的高頻車載DC-DC變換器的研究[D]. 向俊霖.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]無電解電容空調(diào)永磁壓縮機驅(qū)動系統(tǒng)高功率因數(shù)控制[D]. 齊江博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]斷續(xù)模式無橋Boost PFC變換器的研究[D]. 高偉俊.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]圖騰柱無橋PFC變流器研究[D]. 陳喜亮.浙江大學(xué) 2014



本文編號：3122274