本文關(guān)鍵詞：高功率密度DC-AC變流器并聯(lián)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在航空、機(jī)場和船舶機(jī)車等場合中,對中頻DC-AC變流器的功率密度、功率等級、體積和重量的要求不斷提高。本文以研制兩臺6kVA高功率密度中頻輸出DC-AC變流器為研究目標(biāo),并通過并聯(lián)控制實(shí)現(xiàn)了冗余和大容量供電。采用前級DC-DC和后級DC-AC兩級變換結(jié)構(gòu),在進(jìn)行電氣隔離的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了高功率密度。首先,本文介紹了DC-DC變換器和DC-AC變換器的一些典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)項(xiàng)目要求提出了前級IPOS (Input Parallel Output Series)結(jié)構(gòu)的ZVS (Zero Voltage Switching)移相全橋變換器、后級三相四線T型三電平逆變器的兩級變換方案。前級DC-DC部分通過高頻變壓器隔離可以有效減小變壓器的體積和重量,通過移相全橋的帶載軟開關(guān)特性可以使系統(tǒng)效率有所提升。后級使用三電平逆變器結(jié)構(gòu),有利于減小電磁干擾,降低輸出電壓諧波含量,所需的輸出濾波電感體積和重量也有所降低,提高了裝置的功率密度。其次分別對前級DC-DC和后級DC-AC系統(tǒng)進(jìn)行電氣參數(shù)和控制參數(shù)設(shè)計(jì)。前級采用模擬控制系統(tǒng),兩個(gè)移相全橋模塊獨(dú)立控制,通過合適的補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速響應(yīng)解決了兩級變換結(jié)構(gòu)中間級電容容量較大的問題,能夠在逆變器帶負(fù)載情況下保證輸出電壓穩(wěn)定。后級采用數(shù)字控制系統(tǒng),針對中頻逆變電源的特點(diǎn),采用帶負(fù)載電流前饋的電壓電流瞬時(shí)值雙閉環(huán)控制策略,并將PR(Proportional Resonant)控制器應(yīng)用于逆變器控制系統(tǒng)中。最后介紹了兩臺變流器組成的系統(tǒng)的并聯(lián)控制策略,采用功率下垂控制方式進(jìn)行并聯(lián),具有無互聯(lián)通信線、可靠性高、冗余性好等特點(diǎn),在分析后級逆變器并聯(lián)環(huán)流和功率下垂特性的基礎(chǔ)上,引入虛擬阻抗,實(shí)現(xiàn)了輸出阻抗可設(shè)計(jì)的目的,減小了有功無功功率的耦合程度,抑制了并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流,提高了功率均分性能。通過軟件仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出方案和控制策略的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：高功率密度 移相全橋 T型三電平 PR控制 下垂控制 虛擬阻抗
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 隔離型DC-DC變換器簡介12-15
• 1.2.1 隔離型DC-DC變換器分類12-14
• 1.2.2 典型隔離型DC-DC變換器簡介14-15
• 1.3 三相逆變器的拓?fù)浜喗?/span>15-17
• 1.3.1 三相三線逆變器15
• 1.3.2 三個(gè)單相構(gòu)成的三相逆變器15-16
• 1.3.3 分裂電容式三相四線逆變器16
• 1.3.4 帶△/Y0變壓器的三相逆變器16
• 1.3.5 三相四橋臂逆變器16-17
• 1.3.6 上下獨(dú)立電源三相四線逆變器17
• 1.4 多電平技術(shù)簡介17-20
• 1.4.1 二極管箝位型三電平結(jié)構(gòu)18
• 1.4.2 飛跨電容型三電平結(jié)構(gòu)18-19
• 1.4.3 級聯(lián)H橋三電平結(jié)構(gòu)19
• 1.4.4 T型三電平結(jié)構(gòu)19-20
• 1.5 本文研究內(nèi)容20-22
• 2 IPOS移相全橋變換器分析與設(shè)計(jì)22-40
• 2.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22
• 2.2 移相全橋變換器簡介和主要問題分析22-28
• 2.2.1 工作原理分析22-26
• 2.2.2 ZVS軟開關(guān)條件26-27
• 2.2.3 占空比丟失問題27-28
• 2.3 電氣參數(shù)設(shè)計(jì)28-31
• 2.3.1 器件選擇28-29
• 2.3.2 輸入電容設(shè)計(jì)29
• 2.3.3 隔直電容設(shè)計(jì)29
• 2.3.4 變壓器設(shè)計(jì)29-30
• 2.3.5 輸出濾波器設(shè)計(jì)30-31
• 2.4 控制參數(shù)設(shè)計(jì)31-36
• 2.4.1 移相全橋變換器模型31-33
• 2.4.2 電壓閉環(huán)控制設(shè)計(jì)33-36
• 2.5 仿真與實(shí)驗(yàn)36-40
• 2.5.1 仿真驗(yàn)證36-38
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證38-40
• 3 三相四線T型三電平逆變器分析與設(shè)計(jì)40-63
• 3.1 T型三電平逆變器原理分析40-43
• 3.1.1 工作原理分析40-42
• 3.1.2 調(diào)制方式42-43
• 3.2 電氣參數(shù)設(shè)計(jì)43-46
• 3.2.1 器件選擇43-44
• 3.2.2 輸出濾波器設(shè)計(jì)44-46
• 3.3 控制參數(shù)設(shè)計(jì)46-59
• 3.3.1 三相四線PWM逆變器模型46-49
• 3.3.2 比例諧振控制器特性49-53
• 3.3.3 電壓電流雙環(huán)控制設(shè)計(jì)53-59
• 3.4 仿真與實(shí)驗(yàn)59-63
• 3.4.1 仿真驗(yàn)證59-60
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證60-63
• 4 變流器并聯(lián)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)63-82
• 4.1 逆變器并聯(lián)策略簡介63-67
• 4.1.1 有線并聯(lián)控制策略63-66
• 4.1.2 無線并聯(lián)控制策略66-67
• 4.2 功率下垂控制策略分析67-72
• 4.2.1 并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流分析68-70
• 4.2.2 不同阻抗條件下的功率下垂特性70-72
• 4.3 基于虛擬阻抗的輸出阻抗設(shè)計(jì)72-76
• 4.3.1 逆變器等效模型72-74
• 4.3.2 基于虛擬阻抗的輸出阻抗設(shè)計(jì)74-76
• 4.4 下垂控制器參數(shù)設(shè)計(jì)76-79
• 4.5 仿真與實(shí)驗(yàn)79-82
• 4.5.1 仿真驗(yàn)證79-80
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證80-82
• 5 總結(jié)和展望82-84
• 5.1 工作總結(jié)82-83
• 5.2 工作展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 碩士期間發(fā)表的論文88-89
• 附錄：6KVA高功率密度DC-AC變流器樣機(jī)照片89

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1 趙云程;;兩機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[J];電工技術(shù);1991年07期

2 郭軍,曾光明,趙煒,張國存;混合型發(fā)電機(jī)組用于孤立電站并聯(lián)系統(tǒng)[J];油氣田地面工程;2005年08期

3 王賢明;帶有消耗量的并聯(lián)系統(tǒng)流量分布的數(shù)學(xué)解析[J];化工學(xué)報(bào);1982年03期

4 ;可靠性[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);1983年02期

5 孟玉珂;;依系統(tǒng)性能變環(huán)程度再次增加維修能力的并聯(lián)系統(tǒng)可靠性分析[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);1985年02期

6 廖慶,文衛(wèi)兵,任震;高壓交直流并聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)字仿真[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年06期

7 馬長青;張民悅;李冬娜;;串、并聯(lián)系統(tǒng)冗余分析[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

8 鞠洪新;丁明;杜燕;;逆變電源無線并聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率無差的仿真實(shí)現(xiàn)[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年05期

9 李鳳;;兩同型部件的并聯(lián)系統(tǒng)可靠性分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年02期

10 劉海軍,任震;高壓交直流并聯(lián)系統(tǒng)的預(yù)想事故分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年05期

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1 譚驚濤;朱秋花;應(yīng)建平;;一種基于靜態(tài)誤差調(diào)節(jié)器的逆變器無線并聯(lián)系統(tǒng)[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王其英;讓UPS不再“勢單力薄”[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2001年

2 ;科華給企業(yè)一個(gè)可伸縮的供電方案[N];計(jì)算機(jī)世界;2003年

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1 于瑋;UPS并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D];浙江大學(xué);2009年

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2 蔡環(huán)宇;高功率密度DC-AC變流器并聯(lián)系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2016年

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7 夏斌;高頻UPS并聯(lián)系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

8 鄭炎坤;數(shù)字化控制UPS并聯(lián)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性分析的研究[D];華南理工大學(xué);2013年

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本文編號：413289