本文關(guān)鍵詞：應(yīng)急電源中三相不平衡抑制技術(shù)的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著船舶技術(shù)的發(fā)展,國家標準規(guī)定規(guī)模以上的船舶必須配備應(yīng)急供電電源(EPS),當船舶主供電電網(wǎng)故障時,EPS能夠給一些重要設(shè)備供電。EPS在三相負載不平衡度較大條件下,存在輸出不對稱、電壓畸變等問題。針對以上問題,本文從三相輸出不對稱機理、拓撲結(jié)構(gòu)、控制方式、硬件電路設(shè)計等方面對EPS的三相負載不平衡技術(shù)進行了研究。為提高EPS對負載不平衡抑制能力,采用了以分裂電容式三相逆變器拓撲作為應(yīng)急電源逆變主拓撲。在分裂電容電壓均衡即中性點電壓穩(wěn)定的情況下,分裂電容式三相逆變器可解耦成三個單相逆變器,理論上可單相運行,有很強的帶三相不平衡能力。為提高分裂電容式三相逆變器的帶不平衡負載的能力,提出了一種DC/DC變換型的串聯(lián)電容均壓網(wǎng)絡(luò)。以分裂電容式三相逆變器為研究對象,分析了三相負載平衡和不平衡的條件下的工作機理,揭示了串聯(lián)電容電壓不均衡的原因。把DC/DC變換網(wǎng)絡(luò)引入逆變器中,獲得了一種分裂電容自均壓式三相逆變拓撲,并詳細分析了其工作模態(tài)。仿真結(jié)果表明,該拓撲結(jié)構(gòu)有效提高了三相負載不平衡抑制能力,但存在增大直流母線電容的紋波電流,輔助變壓器電流等級過大、磁芯容易飽和等缺點。為解決分裂電容自均壓式三相逆變拓撲存在的問題,提出了一種新型分裂電容自均壓式逆變器拓撲。通過在不同模式下的詳細的工作模態(tài)分析,設(shè)計了電路的控制方法。仿真實驗結(jié)果表明,該新型電路拓撲結(jié)構(gòu)能夠進一步提高負載不平衡抑制能力,大大減小直流母線電容和輔助變壓器原副邊的紋波電流,有效避免變壓器磁芯飽和。通過對其穩(wěn)態(tài)特性分析,表明了該分裂電容自均壓式逆變器拓撲對分裂電容值、變壓器內(nèi)阻和漏感等參數(shù)不敏感,易于工程實現(xiàn)。為驗證分裂電容自均壓式三相逆變器對三相負載不平衡抑制的有效性,建立了EPS三相逆變系統(tǒng)硬件測試平臺。從三相逆變主電路、控制檢測電路和分裂電容自均壓模塊三個方面進行了設(shè)計。硬件實驗結(jié)果表明,分裂電容自均壓式三相逆變器對三相負載不平衡有可靠穩(wěn)定的抑制效果。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1218005