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《cvcf逆變器課程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、CVCF逆變器課程設(shè)計第0章引言本文提出了一種將重復(fù)控制與引入積分控制的極點配置相結(jié)合的混合型控制方案。其中重復(fù)控制改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，極點配置改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。兩種控制方式互為補充，可以同時實現(xiàn)高品質(zhì)的動態(tài)響應(yīng)和高質(zhì)量的輸出電壓波形在電力電子裝置中，以CVCF逆變器為核心的UPS得到了廣泛的應(yīng)用，對其輸出波形主要的技術(shù)要求包括低的穩(wěn)態(tài)總諧波畸變率（THD）和快速的動態(tài)響應(yīng)，由于非線性負載、PWM調(diào)制過程中的死區(qū)和逆變器系統(tǒng)本身的弱阻尼性等因素的影響，采用一般的閉環(huán)PWM控制效果不理想。本文以PID控制模塊、RSM模塊,采用重復(fù)控制反饋改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，采用引
2、入積分控制的極點配置改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，實驗結(jié)果表明，本方案可以同時實現(xiàn)高品質(zhì)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。第1章單相逆變器的概論1.1單項逆變器的基本原理逆變器通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成．單相恒壓恒頻率正弦波逆變器電源一般用在對電源質(zhì)量要求很高的場合。總的原理是直流經(jīng)振蕩電路產(chǎn)生脈動直流（開關(guān)管間斷導(dǎo)通關(guān)閉）或交流電再通過變壓器在次極感應(yīng)出所需電壓的交流電。逆變器的工作原理：1.直流電可以通過震蕩電路變?yōu)榻涣麟?.得到的交流電再通過線圈升壓（這時得到的是方形波的交流電）3.對得到的交流電進行整流得到正
3、弦波逆變分有源逆變和無源逆變，本設(shè)計中為有源逆變。1.2單相逆變器主電路拓撲結(jié)構(gòu)單相逆變器主電路主要有半橋式、全橋式、推挽式3種，-18-CVCF逆變器課程設(shè)計拓撲結(jié)構(gòu)如圖1—1所示。（1）半橋電路輸出端的輸出的電壓波形幅值僅為直流母線電壓值的一半，因此，電壓利用率低；但在半橋電路中，可以利用兩個大電容C1、C2會補償不對稱的波形，這是半橋電路的優(yōu)點所在。（2）全橋電路和推挽電路的電壓利用率是一樣的，均比半橋電路的利用率大1倍。但全橋、推挽式電路都存在變壓器直流不平衡的問題，需要采取措施解決。（3）推挽電路主要優(yōu)點是電壓損失小，直流母線電壓只有一個開關(guān)管的管壓降損
4、失；此外，兩個開關(guān)管的驅(qū)動電路電源可以共用，驅(qū)動電路簡單。推挽式比較適合低壓輸入的場合。低壓輸入的推挽式變壓器原邊繞組砸數(shù)較少，一般采用并繞方式，以增加兩繞組的對稱性，工藝上難度較大。它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)變壓器磁芯利用率高，推挽電路工作時，兩只對稱的功率開關(guān)管每次只有一個導(dǎo)通，所以導(dǎo)通損耗小。缺點是：變壓器帶有中心抽頭，而且開關(guān)管的承受電壓較高；由于變壓器原邊漏感的存在，功率開關(guān)管關(guān)斷的瞬間，漏源極會產(chǎn)生較大的電壓尖峰，另外輸入電流的紋波較大，因而輸入濾波器的體積較大。中、大容量逆變器多采用全橋結(jié)構(gòu)，它的控制方法比較靈活，主要有雙極性和單極倍頻兩種。對于開關(guān)
5、器件的選擇，小容量逆變器多用MOSFET，大容量正弦波輸出地逆變器多用IGBT，特大容量逆變器選擇GTO。-18-CVCF逆變器課程設(shè)計本設(shè)計中仿真電路是用的單相全橋電路逆變。1.3驅(qū)動電路驅(qū)動電路是主電路與控制電路之間的接口電路。合理的驅(qū)動電路可以使開關(guān)管工作在較理想的狀態(tài)下，縮短開關(guān)時間，減小開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的運行效率。另外，有些保護措施往往設(shè)在驅(qū)動電路中，或通過驅(qū)動電路實現(xiàn)。驅(qū)動電路的基-18-CVCF逆變器課程設(shè)計本作用是：將信息電子電路傳來的信號轉(zhuǎn)換為加在器件控制回路中的電壓或者電-18-CVCF逆變器課程設(shè)計流，應(yīng)該具有一定的功率，使器件能夠可靠地開
6、通或關(guān)斷。驅(qū)動電路往往還需要提供電氣隔離環(huán)節(jié)。目前，在常用的驅(qū)動電路中，廣泛使用的電力電子器件是MOSFET和IGBT，變壓器隔離驅(qū)動的驅(qū)動脈沖的占空比必須小于50%，否則變壓器的磁通不能復(fù)位。而采用SPWM調(diào)制方式時，開關(guān)管的驅(qū)動脈沖不可避免的有超過50%的情況，因此，小容量逆變器中，電力MOSFET多采用高壓隔離驅(qū)動的集成芯片，而在中大容量逆變器中，IGBT則采用厚膜集成驅(qū)動電路模塊。1.4正弦波脈寬調(diào)制（SPWM技術(shù)）正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)即SPWM技術(shù)，它利用面積沖量等效原理獲得諧波含量很小的正弦電壓輸出。正弦脈寬調(diào)制波中諧波分量主要分布在載波頻率以及載波頻率
7、整數(shù)倍附近。在目前使用的中小容量逆變器中，三角波的工作頻率在8kHz-40kHz之間。因此，采用SPWM的逆變器輸出電壓波形中，基本不包含低次諧波，幾乎所有諧波的頻率都在幾千赫茲以上。這樣，逆變器所需的濾波器尺寸可以大大減小。對于單相全橋逆變電路，目前裝置中常采用SPWM硬開關(guān)，SPWM控制策略有雙極性SPWM和單極性SPWM兩種。無論是雙極性SPWM還是單極性SPWM，都可以采用正弦調(diào)制波Usin和三角載波Utri比較進行調(diào)制，且逆變橋中同一橋臂的上下兩個開關(guān)管（即T1和T2，T3和T4）的驅(qū)動信號總是互補的（忽略死區(qū)）。其區(qū)別在于兩個橋臂調(diào)制規(guī)律之間的關(guān)系不同
8、。此次設(shè)計
