【摘要】：二十一世紀能源危機越演越烈,伴隨著化石燃料的逐漸枯竭,全球各地都在研究開發(fā)新能源。以風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電為代表的分布式發(fā)電技術(shù)備受關(guān)注。分布式發(fā)電涉及到微電網(wǎng)技術(shù),而逆變器是微電網(wǎng)技術(shù)的核心。傳統(tǒng)的逆變器是一種降壓型逆變器,通常在前一級增加DC/DC變換器,形成的二級結(jié)構(gòu),降低系統(tǒng)傳輸效率。除此之外,傳統(tǒng)逆變器不允許同一橋臂同時導(dǎo)通,否則造成短路會損壞逆變器。因此必須在開關(guān)信號加入死區(qū)時間,但死區(qū)時間的加入會導(dǎo)致輸出波形失真。改進型準Z源逆變器(SB/SL-q ZSI)可以彌補傳統(tǒng)逆變器的不足,本文基于TMS320F28335對SB/SL-q ZSI進行了軟硬件設(shè)計和試驗樣機研制。首先詳述了SB/SL-q ZSI的電路拓撲及工作原理,其中著重闡述了器件電壓應(yīng)力低、電壓增益高的Z源網(wǎng)絡(luò)。并分析了Z源逆變器的五種控制策略,其中包括簡單升壓控制策略、最大升壓控制策略、恒定升壓控制策略、三次諧波注入控制策略和直通分段SVPWM控制策略。通過比較各種控制策略工作原理、時序圖、電壓質(zhì)量等特點,本文最終選取了直通分段SVPWM控制策略。其次,進行了系統(tǒng)硬件設(shè)計,其中包括以IRF2136三相橋式驅(qū)動芯片為核心驅(qū)動電路,電壓、電流檢測電路,LC濾波電路,IGBT過壓、過流保護電路以及采用LM7824芯片的電源電路的設(shè)計。再次,進行了系統(tǒng)軟件設(shè)計,在CCS3.0版本開發(fā)平臺下使用TMS320F28335,設(shè)計了直通分段SVPWM主程序,中斷程序,系統(tǒng)保護子程序,給出了各個程序流程圖。同時,采用電流雙閉環(huán)控制方法控制異步電動機。接著,在MATLAB/Simulink仿真平臺建立了SB/SL-q ZSI與ZSI仿真模型。得到了SB/SL-q ZSI、ZSI系統(tǒng)仿真圖和直通分段SVPWM觸發(fā)脈沖、直流母線電壓、電容電壓與輸出交流電壓的仿真波形圖。觀測仿真波形圖結(jié)果,與理論分析相符,驗證SB/SL-q ZSI的優(yōu)越性。最后通過搭建了以TMS320F28335為控制核心的SB/SL-q ZSI樣機測試平臺,測得輸出電壓、電容電壓、觸發(fā)脈沖、電機轉(zhuǎn)速實驗波形圖。與理論值進行對比分析,整體數(shù)據(jù)誤差在10%以內(nèi),驗證改進型準Z源逆變器的可行性。
【圖文】：

的目的與意義會的進步工業(yè)水平日益提高，能源的消耗速率也日益增每年的使用量逐步加大，能源危機漸漸地滲透到全球各界各地的經(jīng)濟發(fā)展，，能源的爭奪甚至引起部分國家的矛耗量大部分仍來自于化石燃料，約占 87%。三大化石能38%、28%、21%[1]。根據(jù)化石能源儲存量和使用量的現(xiàn)狀也只夠持續(xù)使用 200 年左右，石油和天然氣使用年限則人口總數(shù)位列世界第一，工業(yè)發(fā)展水平也位居世界前列性，我國面臨著巨大的能源危機，中國與世界儲存燃料可的總儲量是一定的，不可再生的，化石燃料的低效利用石燃料的使用伴隨著污染問題，導(dǎo)致全球變暖、酸雨、污染必然是 21 世紀全球人類社會關(guān)注的焦點。清潔、高受到廣泛關(guān)注。

準 Z 源逆變器的總體結(jié)構(gòu)框圖，見圖 2-1。系統(tǒng)組成部采樣檢測電路。本文設(shè)計的改進型準 Z 源逆變器直流輸通過逆變環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換為交流電，此時交流電具有較多的消去主要諧波，進而為負載電機供電，達到升壓逆變的
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464

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本文編號：2687188