【摘要】：中頻逆變器作為交流電源的重要組成部分,在航空、機車和船舶領(lǐng)域中得到了廣泛的應用,本文以10kVA、400Hz/115V組合式三相四線制中頻逆變器為研究對象,主要研究了逆變器的雙環(huán)控制技術(shù)以及限流保護技術(shù)。首先,介紹了帶輸出隔離變壓器的控制對象的數(shù)學模型,對比了幾種雙環(huán)控制方案的優(yōu)缺點,最后選擇帶負載電流前饋的電容電壓外環(huán)電感電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略,在考慮數(shù)字控制延時影響的基礎(chǔ)上,在連續(xù)域中設(shè)計了雙環(huán)控制參數(shù),為了方便限流點的設(shè)置,內(nèi)環(huán)采用PR(比例諧振)控制器,外環(huán)除了基波PR控制器外,為了抑制輸出電壓諧波,還在外環(huán)加入了3、5、7等低次諧波諧振控制器,仿真和實驗表明所設(shè)計的雙環(huán)控制參數(shù)具有可行性。其次,為了提高逆變裝置的可靠性和短路性能,提出了變參數(shù)限流控制策略,該方案在雙環(huán)控制基礎(chǔ)上,以短路時電感電流指令正弦化為目的,以減小外環(huán)PR控制器參數(shù)為手段,以雙環(huán)控制中的內(nèi)環(huán)為控制對象,在三相短路、兩相短路和單相短路故障發(fā)生時,能夠有效改善輸出特性,使輸出電流諧波大大減小,也削弱了輸出隔離變壓器在短路時的噪聲,仿真和實驗結(jié)果表明該方案具有很好的限流效果。最后,對本文的參數(shù)設(shè)計過程和限流控制策略進行優(yōu)缺點總結(jié),并對下一步工作進行展望。
[Abstract]:As an important part of AC power supply, if inverter has been widely used in the fields of aviation, locomotive and ship. In this paper, 10kVA 400Hz / 115V combined three-phase four-wire inverter is taken as the research object. This paper mainly studies the double loop control technology and current limiting protection technology of inverter. Firstly, the mathematical model of the control object with output isolation transformer is introduced, and the advantages and disadvantages of several double loop control schemes are compared. Finally, the double loop control strategy of capacitive voltage outer loop inductor current inner loop with load current feedforward is selected. On the basis of considering the influence of digital control delay, the double loop control parameters are designed in the continuous domain. In order to facilitate the setting of the limiting point, the inner loop adopts PR (proportional resonance) controller, and the outer loop is except the fundamental PR controller. In order to suppress the output voltage harmonics, a low order harmonic resonance controller, such as 3 / 5 / 7, is added to the outer ring. The simulation and experiments show that the designed double loop control parameters are feasible. Secondly, in order to improve the reliability and short-circuit performance of the inverter, a variable parameter current limiting control strategy is proposed. By reducing the parameters of the outer loop PR controller and taking the inner loop of the double loop control as the control object, the output characteristics can be improved effectively and the output current harmonics can be greatly reduced when the three phase short circuit, two phase short circuit and single phase short circuit fault occur. The noise of the output isolation transformer during short circuit is also weakened. The simulation and experimental results show that the proposed scheme has a good current limiting effect. Finally, the advantages and disadvantages of the parameter design process and current limiting control strategy are summarized, and the future work is prospected.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464

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本文編號：2299609