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電解碲大功率直流電源的研究

發(fā)布時間:2022-07-03 13:40
  隨著電解行業(yè)的日趨成熟和科技的不斷進步,電解工業(yè)對于供電電源的適應(yīng)性、瞬時性、可靠性等提出了更高的要求。本文針對供電電源現(xiàn)存的問題,設(shè)計了一個由前級電壓型PWM整流器(Voltage Source Rectifier,簡稱VSR)和后級移相全橋(Zero Voltage Switch,簡稱ZVS)變換器組成的800A/40V的高頻電解電源。具有諧波含量少、傳輸效率高、穩(wěn)定性能好等優(yōu)點,系統(tǒng)輸出電壓、電流可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整,更好的滿足了電解需求,對實現(xiàn)高純碲的提取、節(jié)能減排以及提高電網(wǎng)電能質(zhì)量具有重要意義。主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下:首先,本文介紹了電解電源的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,比較了電源不同拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,同時,對影響開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)以及控制策略進行了深入分析。最終,確定以AC/DC/DC兩級型電解電源為研究對象,從理論上分析了電源的工作原理,針對電源各級存在的問題,通過引入智能控制算法,依據(jù)電解碲工藝需求對大功率直流電源整體系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計與分析,以達到提高電源穩(wěn)定性和可靠性的目的。其次,在電源前級優(yōu)化設(shè)計的過程中,分析了PWM整流器的工作原理、參數(shù)設(shè)計,建立了??坐標系下的數(shù)學(xué)模... 

【文章頁數(shù)】:74 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PWM整流器控制策略的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 移相全橋DC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
    1.3 大功率電解電源關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展
        1.3.1 軟開關(guān)技術(shù)
        1.3.2 同步整流技術(shù)
        1.3.3 控制技術(shù)
    1.4 本文的研究工作和章節(jié)安排
第2章 大功率電解電源系統(tǒng)的分析與設(shè)計
    2.1 800 A/40V電解電源總體設(shè)計方案
    2.2 三相整流器的拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.2.1 三相整流器的拓撲結(jié)構(gòu)分析
        2.2.2 三相PWM整流器工作原理
    2.3 DC/DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)及模態(tài)分析
        2.3.1 DC/DC變換器拓撲結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 移相全橋DC/DC變換器模態(tài)分析
        2.3.3 主電路元件參數(shù)計算
    2.4 移相全橋ZVS變換器電能變換影響因素
        2.4.1 占空比丟失
        2.4.2 ZVS的實現(xiàn)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 前級PWM整流器模型預(yù)測控制的研究
    3.1 三相PWM整流器數(shù)學(xué)模型
    3.2 模型預(yù)測控制策略
        3.2.1 預(yù)測模型
        3.2.2 滾動優(yōu)化
        3.2.3 反饋校正
    3.3 模型預(yù)測直接功率控制的三相PWM整流器
    3.4 SVPWM調(diào)制策略數(shù)學(xué)模型與仿真研究
        3.4.1 SVPWM調(diào)制策略數(shù)學(xué)模型
        3.4.2 SVPWM調(diào)制技術(shù)仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 ZVS移相全橋變換器模型與控制策略的研究
    4.1 BUCK電路的數(shù)學(xué)模型
    4.2 移相全橋DC/DC變換器的小信號建模
    4.3 ZVS變換器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.4 模糊控制原理與模糊PI控制器的設(shè)計
        4.4.1 模糊控制器原理
        4.4.2 模糊PI控制器的設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 大功率電源控制系統(tǒng)仿真與分析
    5.1 模型預(yù)測控制系統(tǒng)仿真
        5.1.1 交流側(cè)電壓電流波形對比分析
        5.1.2 穩(wěn)態(tài)時直流電壓波形對比分析
    5.2 ZVS移相全橋變換器在Matlab下的系統(tǒng)仿真
        5.2.1 傳統(tǒng)PI控制仿真波形分析
        5.2.2 模糊PI控制仿真波形分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
作者簡介及在讀期間取得的科研成果
    作者簡介
    科研成果
致謝


【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于反饋線性化的無刷雙饋電機模型預(yù)測控制策略[J]. 郭海宇,楊俊友,張曉光,崔嘉.  太陽能學(xué)報. 2020(01)
[2]一種改進的雙向全橋DC/DC變換器雙重移相調(diào)制[J]. 劉鵬,李雪,遲頌,李珊瑚.  電力電子技術(shù). 2019(12)
[3]高精度開關(guān)電源的設(shè)計[J]. 李亮,陳廣來.  天津理工大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[4]碲化鎘薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J]. 付英,杜英.  甘肅科技. 2019(19)
[5]三相電壓型PWM整流器滑?刂蒲芯縖J]. 王紹煦,曾奕彰,劉祥發(fā),樊志強.  電力電子技術(shù). 2019(08)
[6]從碲鑄型渣中高效回收碲的工藝研究[J]. 范華春,覃小龍,陳蘭.  湖南有色金屬. 2019(04)
[7]并聯(lián)型APF模型預(yù)測控制研究[J]. 蔣正榮,陳浩男,馬宇鳴.  電力電子技術(shù). 2019(07)
[8]紅外光熱吸收成像技術(shù)在碲鋅鎘材料檢測中的應(yīng)用[J]. 徐超,孫士文,楊建榮,董敬濤,趙建華.  紅外與毫米波學(xué)報. 2019(03)
[9]基于模糊PID的車載充電DC/DC變換器控制策略研究[J]. 鄭征,秦熙東,陶海軍.  制造業(yè)自動化. 2019(05)
[10]高純金屬碲及其氧化物的制備方法概述[J]. 許順磊,柳忠琪,常意川,程耿.  船電技術(shù). 2019(05)

碩士論文
[1]三相電流型PWM整流器SVPWM調(diào)制與控制技術(shù)研究[D]. 陳誠.西南交通大學(xué) 2019
[2]基于移相全橋拓撲的車載開關(guān)電源系統(tǒng)研究[D]. 田沛.中國礦業(yè)大學(xué) 2019
[3]3KW低壓大電流開關(guān)電源的研究[D]. 郭鵬.西安電子科技大學(xué) 2019
[4]基于FPGA實時預(yù)測控制策略的研究以及在開關(guān)電源中應(yīng)用[D]. 吳嘉珉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[5]基于軟開關(guān)技術(shù)的開關(guān)電源研究與設(shè)計[D]. 何俊杰.江西理工大學(xué) 2018
[6]移相全橋DC-DC變換器數(shù)字控制技術(shù)研究[D]. 劉維.吉林大學(xué) 2018
[7]高頻開關(guān)電源的軟開關(guān)技術(shù)研究[D]. 楊朋凱.華北電力大學(xué) 2018
[8]DC-DC變換器控制技術(shù)的研究[D]. 付興利.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[9]軟開關(guān)直流電源控制技術(shù)研究[D]. 胡月.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[10]基于ADRC的移相全橋DC-DC變換器的研究[D]. 曾緯和.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號:3654962

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