电解碲大功率直流电源的研究
发布时间：2022-07-03 13:40
随着电解行业的日趋成熟和科技的不断进步,电解工业对于供电电源的适应性、瞬时性、可靠性等提出了更高的要求。本文针对供电电源现存的问题,设计了一个由前级电压型PWM整流器（Voltage Source Rectifier,简称VSR）和后级移相全桥（Zero Voltage Switch,简称ZVS）变换器组成的800A/40V的高频电解电源。具有谐波含量少、传输效率高、稳定性能好等优点,系统输出电压、电流可根据工艺需要进行调整,更好的满足了电解需求,对实现高纯碲的提取、节能减排以及提高电网电能质量具有重要意义。主要研究内容及创新点如下:首先,本文介绍了电解电源的国内外研究现状,比较了电源不同拓扑结构的优缺点,同时,对影响开关电源的关键技术以及控制策略进行了深入分析。最终,确定以AC/DC/DC两级型电解电源为研究对象,从理论上分析了电源的工作原理,针对电源各级存在的问题,通过引入智能控制算法,依据电解碲工艺需求对大功率直流电源整体系统进行优化设计与分析,以达到提高电源稳定性和可靠性的目的。其次,在电源前级优化设计的过程中,分析了PWM整流器的工作原理、参数设计,建立了??坐标系下的数学模...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 PWM整流器控制策略的研究现状
1.2.2 移相全桥DC/DC变换器的研究现状
1.3 大功率电解电源关键技术发展
1.3.1 软开关技术
1.3.2 同步整流技术
1.3.3 控制技术
1.4 本文的研究工作和章节安排
第2章 大功率电解电源系统的分析与设计
2.1 800 A/40V电解电源总体设计方案
2.2 三相整流器的拓扑结构及工作原理
2.2.1 三相整流器的拓扑结构分析
2.2.2 三相PWM整流器工作原理
2.3 DC/DC变换器拓扑结构及模态分析
2.3.1 DC/DC变换器拓扑结构分析
2.3.2 移相全桥DC/DC变换器模态分析
2.3.3 主电路元件参数计算
2.4 移相全桥ZVS变换器电能变换影响因素
2.4.1 占空比丢失
2.4.2 ZVS的实现
2.5 本章小结
第3章 前级PWM整流器模型预测控制的研究
3.1 三相PWM整流器数学模型
3.2 模型预测控制策略
3.2.1 预测模型
3.2.2 滚动优化
3.2.3 反馈校正
3.3 模型预测直接功率控制的三相PWM整流器
3.4 SVPWM调制策略数学模型与仿真研究
3.4.1 SVPWM调制策略数学模型
3.4.2 SVPWM调制技术仿真分析
3.5 本章小结
第4章 ZVS移相全桥变换器模型与控制策略的研究
4.1 BUCK电路的数学模型
4.2 移相全桥DC/DC变换器的小信号建模
4.3 ZVS变换器双闭环控制系统设计
4.4 模糊控制原理与模糊PI控制器的设计
4.4.1 模糊控制器原理
4.4.2 模糊PI控制器的设计
4.5 本章小结
第5章 大功率电源控制系统仿真与分析
5.1 模型预测控制系统仿真
5.1.1 交流侧电压电流波形对比分析
5.1.2 稳态时直流电压波形对比分析
5.2 ZVS移相全桥变换器在Matlab下的系统仿真
5.2.1 传统PI控制仿真波形分析
5.2.2 模糊PI控制仿真波形分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
作者简介及在读期间取得的科研成果
作者简介
科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于反馈线性化的无刷双馈电机模型预测控制策略[J]. 郭海宇,杨俊友,张晓光,崔嘉. 太阳能学报. 2020(01)
[2]一种改进的双向全桥DC/DC变换器双重移相调制[J]. 刘鹏,李雪,迟颂,李珊瑚. 电力电子技术. 2019(12)
[3]高精度开关电源的设计[J]. 李亮,陈广来. 天津理工大学学报. 2019(05)
[4]碲化镉薄膜太阳能电池产业发展分析[J]. 付英,杜英. 甘肃科技. 2019(19)
[5]三相电压型PWM整流器滑模控制研究[J]. 王绍煦,曾奕彰,刘祥发,樊志强. 电力电子技术. 2019(08)
[6]从碲铸型渣中高效回收碲的工艺研究[J]. 范华春,覃小龙,陈兰. 湖南有色金属. 2019(04)
[7]并联型APF模型预测控制研究[J]. 蒋正荣,陈浩男,马宇鸣. 电力电子技术. 2019(07)
[8]红外光热吸收成像技术在碲锌镉材料检测中的应用[J]. 徐超,孙士文,杨建荣,董敬涛,赵建华. 红外与毫米波学报. 2019(03)
[9]基于模糊PID的车载充电DC/DC变换器控制策略研究[J]. 郑征,秦熙东,陶海军. 制造业自动化. 2019(05)
[10]高纯金属碲及其氧化物的制备方法概述[J]. 许顺磊,柳忠琪,常意川,程耿. 船电技术. 2019(05)
硕士论文
[1]三相电流型PWM整流器SVPWM调制与控制技术研究[D]. 陈诚.西南交通大学 2019
[2]基于移相全桥拓扑的车载开关电源系统研究[D]. 田沛.中国矿业大学 2019
[3]3KW低压大电流开关电源的研究[D]. 郭鹏.西安电子科技大学 2019
[4]基于FPGA实时预测控制策略的研究以及在开关电源中应用[D]. 吴嘉珉.中国科学技术大学 2018
[5]基于软开关技术的开关电源研究与设计[D]. 何俊杰.江西理工大学 2018
[6]移相全桥DC-DC变换器数字控制技术研究[D]. 刘维.吉林大学 2018
[7]高频开关电源的软开关技术研究[D]. 杨朋凯.华北电力大学 2018
[8]DC-DC变换器控制技术的研究[D]. 付兴利.哈尔滨工程大学 2018
[9]软开关直流电源控制技术研究[D]. 胡月.哈尔滨工程大学 2018
[10]基于ADRC的移相全桥DC-DC变换器的研究[D]. 曾纬和.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3654962
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 PWM整流器控制策略的研究现状
1.2.2 移相全桥DC/DC变换器的研究现状
1.3 大功率电解电源关键技术发展
1.3.1 软开关技术
1.3.2 同步整流技术
1.3.3 控制技术
1.4 本文的研究工作和章节安排
第2章 大功率电解电源系统的分析与设计
2.1 800 A/40V电解电源总体设计方案
2.2 三相整流器的拓扑结构及工作原理
2.2.1 三相整流器的拓扑结构分析
2.2.2 三相PWM整流器工作原理
2.3 DC/DC变换器拓扑结构及模态分析
2.3.1 DC/DC变换器拓扑结构分析
2.3.2 移相全桥DC/DC变换器模态分析
2.3.3 主电路元件参数计算
2.4 移相全桥ZVS变换器电能变换影响因素
2.4.1 占空比丢失
2.4.2 ZVS的实现
2.5 本章小结
第3章 前级PWM整流器模型预测控制的研究
3.1 三相PWM整流器数学模型
3.2 模型预测控制策略
3.2.1 预测模型
3.2.2 滚动优化
3.2.3 反馈校正
3.3 模型预测直接功率控制的三相PWM整流器
3.4 SVPWM调制策略数学模型与仿真研究
3.4.1 SVPWM调制策略数学模型
3.4.2 SVPWM调制技术仿真分析
3.5 本章小结
第4章 ZVS移相全桥变换器模型与控制策略的研究
4.1 BUCK电路的数学模型
4.2 移相全桥DC/DC变换器的小信号建模
4.3 ZVS变换器双闭环控制系统设计
4.4 模糊控制原理与模糊PI控制器的设计
4.4.1 模糊控制器原理
4.4.2 模糊PI控制器的设计
4.5 本章小结
第5章 大功率电源控制系统仿真与分析
5.1 模型预测控制系统仿真
5.1.1 交流侧电压电流波形对比分析
5.1.2 稳态时直流电压波形对比分析
5.2 ZVS移相全桥变换器在Matlab下的系统仿真
5.2.1 传统PI控制仿真波形分析
5.2.2 模糊PI控制仿真波形分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 后续工作展望
参考文献
作者简介及在读期间取得的科研成果
作者简介
科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于反馈线性化的无刷双馈电机模型预测控制策略[J]. 郭海宇,杨俊友,张晓光,崔嘉. 太阳能学报. 2020(01)
[2]一种改进的双向全桥DC/DC变换器双重移相调制[J]. 刘鹏,李雪,迟颂,李珊瑚. 电力电子技术. 2019(12)
[3]高精度开关电源的设计[J]. 李亮,陈广来. 天津理工大学学报. 2019(05)
[4]碲化镉薄膜太阳能电池产业发展分析[J]. 付英,杜英. 甘肃科技. 2019(19)
[5]三相电压型PWM整流器滑模控制研究[J]. 王绍煦,曾奕彰,刘祥发,樊志强. 电力电子技术. 2019(08)
[6]从碲铸型渣中高效回收碲的工艺研究[J]. 范华春,覃小龙,陈兰. 湖南有色金属. 2019(04)
[7]并联型APF模型预测控制研究[J]. 蒋正荣,陈浩男,马宇鸣. 电力电子技术. 2019(07)
[8]红外光热吸收成像技术在碲锌镉材料检测中的应用[J]. 徐超,孙士文,杨建荣,董敬涛,赵建华. 红外与毫米波学报. 2019(03)
[9]基于模糊PID的车载充电DC/DC变换器控制策略研究[J]. 郑征,秦熙东,陶海军. 制造业自动化. 2019(05)
[10]高纯金属碲及其氧化物的制备方法概述[J]. 许顺磊,柳忠琪,常意川,程耿. 船电技术. 2019(05)
硕士论文
[1]三相电流型PWM整流器SVPWM调制与控制技术研究[D]. 陈诚.西南交通大学 2019
[2]基于移相全桥拓扑的车载开关电源系统研究[D]. 田沛.中国矿业大学 2019
[3]3KW低压大电流开关电源的研究[D]. 郭鹏.西安电子科技大学 2019
[4]基于FPGA实时预测控制策略的研究以及在开关电源中应用[D]. 吴嘉珉.中国科学技术大学 2018
[5]基于软开关技术的开关电源研究与设计[D]. 何俊杰.江西理工大学 2018
[6]移相全桥DC-DC变换器数字控制技术研究[D]. 刘维.吉林大学 2018
[7]高频开关电源的软开关技术研究[D]. 杨朋凯.华北电力大学 2018
[8]DC-DC变换器控制技术的研究[D]. 付兴利.哈尔滨工程大学 2018
[9]软开关直流电源控制技术研究[D]. 胡月.哈尔滨工程大学 2018
[10]基于ADRC的移相全桥DC-DC变换器的研究[D]. 曾纬和.哈尔滨工业大学 2017
本文编号：3654962
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3654962.html
