本文關(guān)鍵詞：中頻級聯(lián)式逆變器研究

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【摘要】：隨著航空技術(shù)的發(fā)展,對航空電源的功率密度、效率、動靜態(tài)電氣性能要求不斷提高。相比普通全橋逆變器,多電平技術(shù)在相同輸出電壓諧波含量下可以采用更小的輸出濾波器,減小相應(yīng)的體積和重量,提高逆變器的功率密度。本文針對高功率密度中頻逆變器研制需求,對單相級聯(lián)型逆變電路及控制技術(shù)進行了研究。論文首先介紹了多電平逆變的不同拓撲結(jié)構(gòu)和不同的調(diào)制方法,比較了各自的優(yōu)劣,選擇級聯(lián)型逆變器作為研究對象。第二章分析了單極性倍頻相移載波SPWM全橋級聯(lián)逆變器的工作原理、輸出電壓特性以及濾波器參數(shù)設(shè)計,進行了仿真與實驗驗證。第三章首先介紹混合級聯(lián)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu),分析單極性載波層疊調(diào)制方法的基本原理,為了與第二章的級聯(lián)逆變器在相同功率密度和相同輸出諧波含量下進行效率對比,通過相同的濾波器參數(shù)設(shè)計開關(guān)頻率。針對單極性載波層疊調(diào)制存在的橋臂發(fā)熱不均的缺點,提出了優(yōu)化調(diào)制方法,該方法在相同的濾波器下不改變輸出電壓的諧波含量和效率,并進行了仿真和實驗驗證。為了減少直流源個數(shù),第四章研究分析了采用電容代替低壓單元直流源的混合級聯(lián)逆變器,分析并獲得了電容穩(wěn)壓的條件,提出電容電壓穩(wěn)定的控制策略,并通過損耗分析來確定最優(yōu)參數(shù),并進行了仿真和實驗驗證。最后介紹了基于DSP+FPGA的數(shù)字控制實驗驗證平臺進行的設(shè)計,包括硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計,為上面的分析提供實驗驗證平臺。
【關(guān)鍵詞】：級聯(lián)逆變器 混合級聯(lián)逆變器 單極性載波層疊方法 優(yōu)化調(diào)制方法 單一直流源供電
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 多電平逆變器的拓撲及調(diào)制方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 多電平逆變器的拓撲13-17
• 1.2.2 多電平逆變器的調(diào)制方法17-21
• 1.3 課題主要研究的內(nèi)容21-22
• 1.4 小結(jié)22-23
• 第二章 單極性倍頻相移載波SPWM級聯(lián)式逆變器23-36
• 2.1 單極性倍頻相移載波級聯(lián)逆變器工作原理分析23-26
• 2.2 單極性倍頻移相載波級聯(lián)逆變器輸出電壓波形分析26-30
• 2.2.1 半橋逆變器橋臂輸出電壓數(shù)學(xué)表達式分析26-27
• 2.2.2 單極性倍頻相移載波級聯(lián)逆變器橋臂輸出電壓表達式27-30
• 2.3 單極性倍頻移相載波級聯(lián)逆變器輸出濾波器設(shè)計30-31
• 2.4 仿真與實驗驗證31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 混合級聯(lián)逆變器36-55
• 3.1 混合級聯(lián)型逆變器原理36-37
• 3.2 混合調(diào)制方法37-38
• 3.3 單極性載波層疊SPWM調(diào)制方法38-43
• 3.3.1 單極性載波層疊SPWM調(diào)制原理分析38-39
• 3.3.2 橋臂輸出電壓數(shù)學(xué)表達式39-43
• 3.4 混合級聯(lián)逆變器調(diào)制方法優(yōu)化43-49
• 3.4.1 混合級聯(lián)逆變器優(yōu)化調(diào)制方法思路44-48
• 3.4.2 混合級聯(lián)逆變器優(yōu)化調(diào)制方法實現(xiàn)48-49
• 3.5 仿真與實驗驗證49-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 單一直流源混合級聯(lián)逆變器55-72
• 4.1 單一直流源混合級聯(lián)型逆變器工作原理55-56
• 4.2 電容C電壓穩(wěn)壓分析56-67
• 4.2.1 電容電壓穩(wěn)定條件分析56-62
• 4.2.2 最優(yōu)參數(shù)分析62-67
• 4.3 單一直流源的控制策略67-68
• 4.4 仿真與實驗68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 實驗平臺設(shè)計72-80
• 5.1 硬件設(shè)計72-74
• 5.1.1 調(diào)理電路模塊72-73
• 5.1.2 驅(qū)動電路模塊73
• 5.1.3 緩沖電路73-74
• 5.2 軟件設(shè)計74-79
• 5.2.1 DSP部分軟件75-76
• 5.2.2 FPGA部分軟件76-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 本文的主要工作80-81
• 6.2 今后的工作展望81-82
• 參考文獻82-86
• 致謝86-87
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-88
• 附錄88-95

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