基于IGBT的快速切换开关研究及保护系统设计

发布时间：2017-12-10 04:13

  本文关键词：基于IGBT的快速切换开关研究及保护系统设计

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【摘要】：随着精密的用电设备不断的投入使用,用户对电能质量的要求也随之提高。快速切换开关是用户电力定制技术的一种,它能够持久、有效的解决电压暂降、电压骤升、电等暂态电能质量问题,是目前解决电压暂降问题的最有效方法。本文对快速切换开关的理论做了深入的研究,提出了一种基于IGBT的全控型快速切换开关,介绍了几种常见的拓扑结构及其优缺点,并详细的分析了开关的切换过程；研究了开关在切换过程中的电流转移特性,推导出了切换时间与影响因子之间的关系式,并阐述了切换开关的操作原则。文章对常用的几种电压检测方法进行了对比分析,重点研究了基于瞬时无功功率理论的dq0电压检测算法和αβ-dq电压检测算法,分析了其工作原理,对其计算公式进行了推导,并分析了它们各自的优缺点；此外,本文还研究了三种切换开关的控制方法,它们是过零切换、机械切换和并行切换,介绍了三种方法的切换时序、切换流程和工作原理；利用MATLAB搭建了仿真模型,对电压跌落进行了仿真分析,验证了三种切换方法的可行性。成功设计了一台单相切换开关样机,样机的控制器由DSP和FPGA两种高性能芯片组成,保证开关的可靠性。对样机进行了实验测试,测试结果表明,该装置的切换速度快、切换时间短,可有效的保证负载供电可靠性。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM564

【参考文献】

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本文编号：1273084