1KW單相能饋型直流電子負(fù)載的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-25 17:33
電源類(lèi)產(chǎn)品在出廠(chǎng)時(shí)都需要進(jìn)行測(cè)試,通常測(cè)試都是采用電阻等靜態(tài)負(fù)載進(jìn)行帶載實(shí)驗(yàn),不僅負(fù)載模擬的精度不高,還造成了測(cè)試電能的大量浪費(fèi)。而能饋型電子負(fù)載可將被測(cè)電能大部分回收饋網(wǎng),同時(shí)負(fù)載匹配靈活、負(fù)載模擬的效果好,其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。論文首先闡述了能饋型電子負(fù)載的研究背景及意義,再?gòu)哪莛佇碗娮迂?fù)載的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略?xún)蓚(gè)方面,講述其發(fā)展趨勢(shì)和目前的研究熱點(diǎn),接著介紹了幾家主流公司的能饋型電子負(fù)載產(chǎn)品,以1kW單相能饋型直流電子負(fù)載為研究對(duì)象,研究與設(shè)計(jì)其硬件電路和控制策略,實(shí)現(xiàn)恒流、恒電阻和恒功率三種負(fù)載模擬的工作模式,并將測(cè)試的電能回收饋網(wǎng)。論文的主要內(nèi)容包括:(1)確定主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主電路采用“Boost升壓電路+單相全橋逆變電路”,其中前級(jí)的Boost升壓電路實(shí)現(xiàn)負(fù)載模擬功能,并且將輸入電壓進(jìn)行升壓,保證后級(jí)并網(wǎng)逆變電路可靠運(yùn)行;后級(jí)單相逆變電路將被測(cè)電能回收并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)電能的回收。設(shè)計(jì)了1kW能饋型直流電子負(fù)載的硬件電路,詳細(xì)介紹了各部分電路的器件選型和參數(shù)計(jì)算,繪制整個(gè)系統(tǒng)的原理圖和PCB圖。(2)研究并設(shè)計(jì)了基于電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙閉環(huán)負(fù)載模擬控制策略,其中電壓外環(huán)將Boos...
【文章來(lái)源】:上海電機(jī)學(xué)院上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 能饋型直流電子負(fù)載的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 能饋型直流電子負(fù)載拓?fù)?br> 1.2.2 電流跟蹤控制算法
1.2.3 并網(wǎng)控制算法
1.3 能饋型直流電子負(fù)載的產(chǎn)品
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載系統(tǒng)分析
2.1 能饋型直流電子負(fù)載工作原理
2.1.1 負(fù)載模擬原理
2.1.2 能饋型直流電子負(fù)載工作模式
2.2 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載系統(tǒng)
2.3 負(fù)載模擬電路研究
2.3.1 負(fù)載模擬電路拓?fù)?br> 2.3.2 Boost電路工作原理分析
2.3.3 Boost電路工作模式分析
2.3.4 Boost電路仿真分析
2.4 能量回饋單元電路研究
2.4.1 脈寬調(diào)制方式的選擇
2.4.2 全橋逆變電路的工作模態(tài)研究
2.4.3 全橋逆變電路的仿真分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 功率電路的硬件設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算
3.1.1 IPM的選擇
3.1.2 自舉電路的器件選型和參數(shù)設(shè)計(jì)
3.1.3 Boost電感的計(jì)算
3.1.4 母線(xiàn)電容的設(shè)計(jì)
3.1.5 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入電路
3.3 采樣電路設(shè)計(jì)
3.3.1 直流信號(hào)采樣電路
3.3.2 交流信號(hào)采樣電路
3.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
3.5 供電電路設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載控制策略研究
4.1 負(fù)載模擬單元控制策略研究與仿真
4.1.1 負(fù)載模擬單元的控制原理
4.1.2 負(fù)載模擬單元的建模
4.1.3 負(fù)載模擬單元的仿真分析
4.2 能量回饋單元控制策略研究與仿真
4.2.1 能量回饋單元的建模
4.2.2 控制器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.3 能量回饋單元的仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.1 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載實(shí)驗(yàn)搭建
5.2 系統(tǒng)關(guān)鍵電路的測(cè)試
5.3 負(fù)載模擬單元的實(shí)驗(yàn)分析
5.3.1 負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)的軟啟動(dòng)
5.3.2 恒電流負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.3.3 恒電阻負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.3.4 恒功率負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.4 能量回饋單元的實(shí)驗(yàn)分析與整機(jī)效率測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LCL型逆變器有源阻尼研究[J]. 侯超群,楊岸,侯超眾. 建筑電氣. 2018(01)
[2]直流回饋型直流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)與研究[J]. 王成,廖冬初,蔡華鋒. 電測(cè)與儀表. 2017(06)
[3]三相變流器無(wú)源阻尼型LCL濾波器的分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉寶泉,郭華,朱一昕,易皓,卓放. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]雙向全橋DC-DC變換器高效能控制研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 許正平,李俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[5]多路輸入電能回饋直流模擬負(fù)載的研究[J]. 陳強(qiáng),楊志超,張建忠,章心因,呂干云,祁建民. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]單極性SPWM調(diào)制方式下逆變器效率對(duì)比[J]. 蔣晨,薛士龍,耿攀,李帆. 電源學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]一種能量回饋型交流電子負(fù)載重復(fù)控制策略[J]. 王少坤. 電工電氣. 2014(01)
[8]單相LCL并網(wǎng)逆變器控制策略綜述[J]. 趙晉斌,張?jiān)?屈克慶,李芬,黑川不二雄. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]智能功率模塊及其自舉電路在變頻領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]. 唐美玲. 機(jī)電設(shè)備. 2013(05)
[10]單極性SPWM逆變橋驅(qū)動(dòng)方式研究[J]. 潘文誠(chéng). 浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(03)
碩士論文
[1]高效能饋型直流電子負(fù)載及控制策略研究[D]. 羅海松.華南理工大學(xué) 2018
[2]能饋型直流電子負(fù)載的研制[D]. 趙忠譽(yù).合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于PWM的饋能電子負(fù)載設(shè)計(jì)[D]. 周憲楓.蘇州大學(xué) 2017
[4]3KW饋能型電力電子負(fù)載的研制[D]. 甘子松.東南大學(xué) 2016
[5]通用型電子負(fù)載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王中砥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]可編程式能饋型直流電子負(fù)載研究[D]. 沈棟.華南理工大學(xué) 2016
[7]大功率自均流直流電子負(fù)載的研究[D]. 孫德霖.青島科技大學(xué) 2015
[8]能量回饋型直流電子負(fù)載的研究[D]. 吳天昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]能饋型直流電子負(fù)載的控制算法設(shè)計(jì)[D]. 詹紅艷.電子科技大學(xué) 2014
[10]基于數(shù)字控制的饋能式直流電子負(fù)載設(shè)計(jì)[D]. 呂東.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3205734
【文章來(lái)源】:上海電機(jī)學(xué)院上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 能饋型直流電子負(fù)載的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.2.1 能饋型直流電子負(fù)載拓?fù)?br> 1.2.2 電流跟蹤控制算法
1.2.3 并網(wǎng)控制算法
1.3 能饋型直流電子負(fù)載的產(chǎn)品
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載系統(tǒng)分析
2.1 能饋型直流電子負(fù)載工作原理
2.1.1 負(fù)載模擬原理
2.1.2 能饋型直流電子負(fù)載工作模式
2.2 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載系統(tǒng)
2.3 負(fù)載模擬電路研究
2.3.1 負(fù)載模擬電路拓?fù)?br> 2.3.2 Boost電路工作原理分析
2.3.3 Boost電路工作模式分析
2.3.4 Boost電路仿真分析
2.4 能量回饋單元電路研究
2.4.1 脈寬調(diào)制方式的選擇
2.4.2 全橋逆變電路的工作模態(tài)研究
2.4.3 全橋逆變電路的仿真分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 功率電路的硬件設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算
3.1.1 IPM的選擇
3.1.2 自舉電路的器件選型和參數(shù)設(shè)計(jì)
3.1.3 Boost電感的計(jì)算
3.1.4 母線(xiàn)電容的設(shè)計(jì)
3.1.5 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入電路
3.3 采樣電路設(shè)計(jì)
3.3.1 直流信號(hào)采樣電路
3.3.2 交流信號(hào)采樣電路
3.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
3.5 供電電路設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載控制策略研究
4.1 負(fù)載模擬單元控制策略研究與仿真
4.1.1 負(fù)載模擬單元的控制原理
4.1.2 負(fù)載模擬單元的建模
4.1.3 負(fù)載模擬單元的仿真分析
4.2 能量回饋單元控制策略研究與仿真
4.2.1 能量回饋單元的建模
4.2.2 控制器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.3 能量回饋單元的仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.1 1KW單相能饋型直流電子負(fù)載實(shí)驗(yàn)搭建
5.2 系統(tǒng)關(guān)鍵電路的測(cè)試
5.3 負(fù)載模擬單元的實(shí)驗(yàn)分析
5.3.1 負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)的軟啟動(dòng)
5.3.2 恒電流負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.3.3 恒電阻負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.3.4 恒功率負(fù)載模擬實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.4 能量回饋單元的實(shí)驗(yàn)分析與整機(jī)效率測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)及展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LCL型逆變器有源阻尼研究[J]. 侯超群,楊岸,侯超眾. 建筑電氣. 2018(01)
[2]直流回饋型直流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)與研究[J]. 王成,廖冬初,蔡華鋒. 電測(cè)與儀表. 2017(06)
[3]三相變流器無(wú)源阻尼型LCL濾波器的分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉寶泉,郭華,朱一昕,易皓,卓放. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]雙向全橋DC-DC變換器高效能控制研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 許正平,李俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[5]多路輸入電能回饋直流模擬負(fù)載的研究[J]. 陳強(qiáng),楊志超,張建忠,章心因,呂干云,祁建民. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(11)
[6]單極性SPWM調(diào)制方式下逆變器效率對(duì)比[J]. 蔣晨,薛士龍,耿攀,李帆. 電源學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]一種能量回饋型交流電子負(fù)載重復(fù)控制策略[J]. 王少坤. 電工電氣. 2014(01)
[8]單相LCL并網(wǎng)逆變器控制策略綜述[J]. 趙晉斌,張?jiān)?屈克慶,李芬,黑川不二雄. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]智能功率模塊及其自舉電路在變頻領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]. 唐美玲. 機(jī)電設(shè)備. 2013(05)
[10]單極性SPWM逆變橋驅(qū)動(dòng)方式研究[J]. 潘文誠(chéng). 浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(03)
碩士論文
[1]高效能饋型直流電子負(fù)載及控制策略研究[D]. 羅海松.華南理工大學(xué) 2018
[2]能饋型直流電子負(fù)載的研制[D]. 趙忠譽(yù).合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于PWM的饋能電子負(fù)載設(shè)計(jì)[D]. 周憲楓.蘇州大學(xué) 2017
[4]3KW饋能型電力電子負(fù)載的研制[D]. 甘子松.東南大學(xué) 2016
[5]通用型電子負(fù)載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王中砥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]可編程式能饋型直流電子負(fù)載研究[D]. 沈棟.華南理工大學(xué) 2016
[7]大功率自均流直流電子負(fù)載的研究[D]. 孫德霖.青島科技大學(xué) 2015
[8]能量回饋型直流電子負(fù)載的研究[D]. 吳天昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[9]能饋型直流電子負(fù)載的控制算法設(shè)計(jì)[D]. 詹紅艷.電子科技大學(xué) 2014
[10]基于數(shù)字控制的饋能式直流電子負(fù)載設(shè)計(jì)[D]. 呂東.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3205734
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