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便攜式發電機逆變電源的研究
發布時間:2017-07-17        瀏覽次數:163        返回列表
便攜式發電機作為一種新穎的離網供電設備,以其獨特的“交流-直流-交流”的供電方式而具備噪音低、污染小、原動機轉速根據負載大小可調節等優勢,在應急通訊、野外醫療等方面具有廣泛的應用前景。因此該設備的供電質量也逐漸受到使用者們的重視,研制一種輸出電壓總諧波畸變率(THD)值較小、具備攜帶多種性質負載能力、抗負載擾動能力強且重量輕體積小的便攜式發電機是當前主要發展趨勢。本文以便攜式發電機中的逆變環節作為研究對象,對逆變系統進行整體設計和優化。在逆變器拓撲結構、開關器件調制策略等確定的基礎上,建立逆變單元空載時的數學模型,作為研究閉環控制策略穩定性的驗證前提。在閉環系統設計中,選擇電壓電流雙PI控制策略以實現電壓的幅值調節并在MATLAB/SIMULINK中對所設計的雙PI控制策略進行仿真驗證,指出其對整流性負載擾動補償的不足后。提出并設計了系統的重復控制器,通過MATLAB/SIMULINK仿真證明了其良好的補償非線性負載所引起的波形畸變能力,并指出其動態響應的不足。而后將瞬時電壓重復控制與電感瞬時電流P控制策略相結合,設計雙閉環的控制策略。在理論研究仿真驗證的基礎上,進行了以TMS320F2812為核心的便攜式發電機逆變器的軟硬件設計,硬件部分包括功率器件驅動芯片、隔離芯片、低通濾波器以及保護電路的設計,軟件部分包括DSP中三種SPWM調制方法下標準正弦表的生成和閉環控制算法的設計。實驗結果表明,本文所設計的逆變器可以較好地應用于便攜式發電機組且具有攜帶整流性負載的能力。

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