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3kVA三态DPM电流控制并联高频脉冲直流环节航空静止变流器

作　者: 李旭
导　师: 陈道炼
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 静止变流器并联均流高频脉冲直流环节三态DPM电流滞环控制
分类号: V242
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文论述了并联逆变器电路结构和控制技术的现状与发展。逆变器并联运行可以提高供电的可靠性、易于扩容。三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节静止变流器,可以方便的实现共用电压环的并联系统。共用电压外环并联逆变器,由三个相同的三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节逆变器模块构成,每个逆变器模块由占空比扩展有源箝位正激式高频脉冲直流环节电路与DC/AC逆变桥级联而成,前级采用电压型PWM前馈控制技术,后级采用三态DPM电流滞环控制技术。本文论述了共用电压外环三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节并联逆变器的工作原理,分析了并联逆变器的均流问题。并进行了仿真。设计并研制成功了3kVA 27VDC/115V400HzAC共用电压外环三态DPM电流滞环控制并联高频脉冲直流环节航空静止变流器样机。试验结果表明,该并联逆变器具有体积重量小、变换效率高、静态精度高、动态响应快、输入电压变化范围宽、输出波形质量高、均流效果好、过载与短路能力强、带不同性质负载能力强等优良的综合性能。

全文目录

第一章绪论  12-22
  1.1 引言  12
  1.2 并联逆变器技术现状与发展  12-20
    1.2.1 并联逆变器技术的现状  13-19
    1.2.2 并联逆变器的发展趋势  19-20
  1.3 本文选题的研究内容与意义  20-22
    1.3.1 本文研究的内容  20
    1.3.2 本文选题的意义  20-22
第二章共用电压外环三态DPM电流滞环控制并联高频脉冲直流环节静止变流器系统模型  22-28
  2.1 并联逆变系统环流特性  22-26
    2.1.1 并联逆变系统环流产生的原因  22-23
    2.1.2 输出滤波电感参数L_f对环流的影响  23-24
    2.1.3 输出滤波电感参数r_o对环流的影响  24-25
    2.1.4 L_f、r_o对环流的影响  25
    2.1.5 环流的抑制方式  25-26
  2.2 共用电压外环三态DPM电流滞环控制静止变流器并联模型  26-27
    2.2.1 共用电压外环电流控制并联逆变系统的结构  26-27
    2.2.2 共用电压外环电流控制并联逆变系统的工作原理  27
  2.3 本章小结  27-28
第三章共用电压外环三态DPM电流滞环控制并联高频脉冲直流环节静止变流器稳态分析  28-51
  3.1 三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节静止变流器模块  28-40
    3.1.1 高频脉冲直流环节静止变流器电路拓扑及其占空比扩展原理  28-34
      3.1.1.1 高频脉冲直流环节静止变流器电路拓扑  28-30
      3.1.1.2 高频脉冲直流电压占空比扩展原理  30-31
      3.1.1.3 占空比扩展有源箝位正激式高频脉冲直流环节电路稳态分析  31-34
    3.1.2 占空比扩展高频脉冲直流环节航空静止变流器控制原理  34-40
      3.1.2.1 占空比扩展高频脉冲直流环节电路控制原理  34
      3.1.2.2 DC／AC逆变桥控制原理  34-36
      3.1.2.3 DC／AC逆变桥工作模式的分析  36-40
  3.2 静止变流器稳定性分析  40-45
  3.3 共用电压外环并联逆变系统分析  45-46
    3.3.1 共用电压外环并联系统均流控制原理  45-46
    3.3.2 共用电压外环并联系统环流特性分析  46
  3.4 共用电压外环并联逆变系统的仿真与分析  46-49
    3.4.1 两模块参数完全一致情况下并联系统仿真波形  46-47
    3.4.2 两模块输出滤波电感L_f不同时并联系统仿真波形  47-48
    3.4.3 两模块输出滤波电感C_f不同时并联系统仿真波形  48
    3.4.4 两模块电流放大倍数k_c不同时并联系统仿真波形  48-49
  3.5 本章小结  49-51
第四章共用电压外环三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节静止变流器电路参数设计  51-58
  4.1 占空比扩展高频脉冲直流环节电路关键参数设计  51-54
    4.1.1 箝位电容C_c  51
    4.1.2 功率开关S、箝位开关S_c、吸收支路开关S_r驱动信号的延迟时间  51-52
    4.1.3 功率开关S实现ZVS开通的条件  52
    4.1.4 高频脉冲直流电压占空比(D+△D)的选取  52-53
    4.1.5 开关频率F_s  53
    4.1.6 吸收电容C_r  53-54
  4.2 三态DPM逆变器关键电路参数设计  54-57
    4.2.1 输出滤波电路参数设计  54-57
      4.2.1.1 输出滤波电容的选取  54-55
      4.2.1.2 输出滤波电感设计  55-57
    4.2.2 三态DPM控制电路关键参数设计  57
  4.3 本章小结  57-58
第五章 3kVA 27VDC／115V400HzAC并联航空静止变流器设计与试验  58-95
  5.1 系统构成与功率电路  58-60
  5.2 控制电路  60-64
    5.2.1 高频脉冲直流环节控制电路  60-61
    5.2.2 DC／AC逆变桥控制电路  61-63
    5.2.3 高频脉冲直流环节航空静止变流器保护电路  63-64
  5.3 高频软开关机内稳压电源  64-65
  5.4 功率电路设计与参数选取  65-70
    5.4.1 高频脉冲直流环节电路设计与参数选取  65-70
    5.4.2 逆变器功率电路设计与参数选取  70
  5.5 样机实验结果  70-94
    5.5.1 性能指标  70-71
    5.5.2 试验波形  71-79
      5.5.2.1 三态DPM电流滞环控制高频脉冲直流环节逆变器试验波形  71-77
      5.5.2.2 三态DPM电流滞环控制并联高频脉冲直流环节静止变流器试验波形  77-79
    5.5.3 试验数据  79-94
    5.5.4 样机图片  94
  5.6 本章小结  94-95
第六章结束语  95-97
参考文献  97-99
致谢  99-100
攻读硕士学位期间发表的论文与获得的奖励  100

3kVA三态DPM电流控制并联高频脉冲直流环节航空静止变流器

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