中频级联式逆变器研究

发布时间：2017-09-25 12:25

  本文关键词：中频级联式逆变器研究

  更多相关文章： 级联逆变器 混合级联逆变器 单极性载波层叠方法 优化调制方法 单一直流源供电

【摘要】：随着航空技术的发展,对航空电源的功率密度、效率、动静态电气性能要求不断提高。相比普通全桥逆变器,多电平技术在相同输出电压谐波含量下可以采用更小的输出滤波器,减小相应的体积和重量,提高逆变器的功率密度。本文针对高功率密度中频逆变器研制需求,对单相级联型逆变电路及控制技术进行了研究。论文首先介绍了多电平逆变的不同拓扑结构和不同的调制方法,比较了各自的优劣,选择级联型逆变器作为研究对象。第二章分析了单极性倍频相移载波SPWM全桥级联逆变器的工作原理、输出电压特性以及滤波器参数设计,进行了仿真与实验验证。第三章首先介绍混合级联逆变器的拓扑结构,分析单极性载波层叠调制方法的基本原理,为了与第二章的级联逆变器在相同功率密度和相同输出谐波含量下进行效率对比,通过相同的滤波器参数设计开关频率。针对单极性载波层叠调制存在的桥臂发热不均的缺点,提出了优化调制方法,该方法在相同的滤波器下不改变输出电压的谐波含量和效率,并进行了仿真和实验验证。为了减少直流源个数,第四章研究分析了采用电容代替低压单元直流源的混合级联逆变器,分析并获得了电容稳压的条件,提出电容电压稳定的控制策略,并通过损耗分析来确定最优参数,并进行了仿真和实验验证。最后介绍了基于DSP+FPGA的数字控制实验验证平台进行的设计,包括硬件电路设计和软件设计,为上面的分析提供实验验证平台。
【关键词】：级联逆变器 混合级联逆变器 单极性载波层叠方法 优化调制方法 单一直流源供电
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-23
• 1.1 课题研究背景12-13
• 1.2 多电平逆变器的拓扑及调制方法国内外研究现状13-21
• 1.2.1 多电平逆变器的拓扑13-17
• 1.2.2 多电平逆变器的调制方法17-21
• 1.3 课题主要研究的内容21-22
• 1.4 小结22-23
• 第二章 单极性倍频相移载波SPWM级联式逆变器23-36
• 2.1 单极性倍频相移载波级联逆变器工作原理分析23-26
• 2.2 单极性倍频移相载波级联逆变器输出电压波形分析26-30
• 2.2.1 半桥逆变器桥臂输出电压数学表达式分析26-27
• 2.2.2 单极性倍频相移载波级联逆变器桥臂输出电压表达式27-30
• 2.3 单极性倍频移相载波级联逆变器输出滤波器设计30-31
• 2.4 仿真与实验验证31-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 混合级联逆变器36-55
• 3.1 混合级联型逆变器原理36-37
• 3.2 混合调制方法37-38
• 3.3 单极性载波层叠SPWM调制方法38-43
• 3.3.1 单极性载波层叠SPWM调制原理分析38-39
• 3.3.2 桥臂输出电压数学表达式39-43
• 3.4 混合级联逆变器调制方法优化43-49
• 3.4.1 混合级联逆变器优化调制方法思路44-48
• 3.4.2 混合级联逆变器优化调制方法实现48-49
• 3.5 仿真与实验验证49-53
• 3.6 本章小结53-55
• 第四章 单一直流源混合级联逆变器55-72
• 4.1 单一直流源混合级联型逆变器工作原理55-56
• 4.2 电容C电压稳压分析56-67
• 4.2.1 电容电压稳定条件分析56-62
• 4.2.2 最优参数分析62-67
• 4.3 单一直流源的控制策略67-68
• 4.4 仿真与实验68-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 实验平台设计72-80
• 5.1 硬件设计72-74
• 5.1.1 调理电路模块72-73
• 5.1.2 驱动电路模块73
• 5.1.3 缓冲电路73-74
• 5.2 软件设计74-79
• 5.2.1 DSP部分软件75-76
• 5.2.2 FPGA部分软件76-79
• 5.3 本章小结79-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 6.1 本文的主要工作80-81
• 6.2 今后的工作展望81-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-87
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文87-88
• 附录88-95

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本文编号：917376