本文關(guān)鍵詞：中頻逆變器及其直流母線諧波抑制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 中頻逆變器 母線電流諧波 雙閉環(huán)控制 電力有源濾波器 Boost-Buck變換器

【摘要】：中頻電源由于輸出電壓頻率較高,輸出濾波器體積更小,相對于工頻電源在功率密度上具有獨特優(yōu)勢,因此廣泛應(yīng)用于航天、艦船、鑄造等特殊場合。但是相對于工頻逆變器而言,帶寬提高的需求使得中頻電源獲得良好的輸出性能所需的控制器設(shè)計更加困難。同時,當(dāng)中頻電源作為高壓直流電源系統(tǒng)的負(fù)載,其輸出恒壓恒頻的交流電對負(fù)載供電時,逆變器直流母線上諧波電流會對直流系統(tǒng)產(chǎn)生污染。因此,在設(shè)計中頻逆變器時,必須同時考慮抑制直流母線電流諧波,保證整個用電系統(tǒng)安全可靠。本文首先深入分析單極性SPWM調(diào)制時逆變器直流母線輸出電流成分,分析了調(diào)制度對諧波電流大小及其損耗的影響。針對中頻逆變器的特點,選用全橋逆變器作為逆變主電路,建立全橋逆變器的小信號模型,設(shè)計基于瞬時值反饋控制的雙閉環(huán)控制器,并分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對數(shù)字控制及輸出濾波器引起的相位滯后對中頻逆變器的不利影響,電壓外環(huán)采用具有相位超前補償功能的PR控制器,提高了系統(tǒng)的輸出性能。經(jīng)過仿真驗證,閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度快,穩(wěn)態(tài)精度得到改善。針對逆變器直流母線電流諧波,重點研究一種交錯工作于Boost-Buck模式的直流有源濾波器電路,詳細(xì)分析其諧波抑制原理,設(shè)計主電路參數(shù),建立電路的小信號模型。最后,對直流有源濾波器進(jìn)行補償器的設(shè)計,并在Simulink平臺中搭建系統(tǒng)閉環(huán)仿真模型,仿真分析直流有源濾波器對于直流母線諧波電流的抑制效果�；谏鲜隼碚摲治雠c仿真驗證,搭建中頻逆變器以及直流有源濾波器實驗原理樣機(jī),選用TMS320F28035 DSP作為系統(tǒng)控制芯片,進(jìn)行實驗驗證所設(shè)計的系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：中頻逆變器 母線電流諧波 雙閉環(huán)控制 電力有源濾波器 Boost-Buck變換器
【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
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 中頻逆變器研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 諧波電流抑制的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 逆變器直流母線輸出電流分析17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 直流母線輸出電流組成17-22
• 2.2.1 逆變器脈動功率分析17-18
• 2.2.2 直流母線輸出電流二重傅里葉分析18-22
• 2.3 調(diào)制度的影響分析22-27
• 2.3.1 調(diào)制度對諧波電流影響分析22-24
• 2.3.2 調(diào)制度對諧波損耗影響分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 中頻逆變器建模及控制系統(tǒng)設(shè)計28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 逆變器小信號模型28-31
• 3.2.1 逆變器數(shù)學(xué)方程28-29
• 3.2.2 逆變器小信號模型的建立29-31
• 3.3 中頻逆變器控制系統(tǒng)設(shè)計31-39
• 3.3.1 主電路參數(shù)設(shè)計31-33
• 3.3.2 逆變器開環(huán)頻率特性分析33-34
• 3.3.3 逆變器雙閉環(huán)控制器設(shè)計34-36
• 3.3.4 逆變器輸出電壓外特性的提高36-39
• 3.4 仿真結(jié)果及分析39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 直流母線諧波抑制技術(shù)研究41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 母線諧波電流仿真驗證41-42
• 4.3 直流母線無源濾波器設(shè)計42-44
• 4.4 直流母線有源濾波器設(shè)計44-54
• 4.4.1 諧波抑制原理44-45
• 4.4.2 主電路工作模態(tài)45-47
• 4.4.3 有源濾波器數(shù)學(xué)模型建立47-49
• 4.4.4 主電路參數(shù)設(shè)計49-51
• 4.4.5 直流有源濾波器控制器設(shè)計51-54
• 4.5 Matlab閉環(huán)仿真設(shè)計54-58
• 4.5.1 仿真模塊設(shè)計54-56
• 4.5.2 仿真結(jié)果與分析56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第5章 硬件電路設(shè)計及實驗結(jié)果分析59-71
• 5.1 引言59
• 5.2 硬件電路設(shè)計59-62
• 5.2.1 驅(qū)動電路的設(shè)計59-60
• 5.2.2 采樣電路的設(shè)計60-61
• 5.2.3 輔助電源的設(shè)計61-62
• 5.3 系統(tǒng)數(shù)字控制設(shè)計62-65
• 5.3.1 數(shù)字控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計62-63
• 5.3.2 數(shù)字控制策略的實現(xiàn)63-65
• 5.4 實驗結(jié)果及分析65-70
• 5.4.1 系統(tǒng)實驗平臺65-66
• 5.4.2 實驗結(jié)果分析66-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果76-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 袁登科;朱小娟;周俊龍;;地鐵車輛電氣牽引系統(tǒng)直流側(cè)電流諧波分析[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

2 胡雪峰;譚國俊;;應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和重復(fù)控制的逆變器綜合控制策略[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2009年06期

3 袁慶慶;伍小杰;吳強;戴鵬;;三電平PWM策略諧波性能的二重傅里葉分析[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年05期

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本文編號：922401