便携式发电机逆变电源的研究

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1、国内图书分类号：TM464工学硕士学位论文便携式发电机逆变电源的研究硕士研究生：龙江导师：王旭东申请学位级别：工学硕士学科、专业：电力电子与电力传动所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM464DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringAStudyonInverterPortableGeneratorCandidate：LongJiangSupervisor：WangXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringPowe

2、rElectronicsandPowerSpecialty：TransmissionDateofOralExamination：March，2015University：HarbinUniversityofScienceandTechnology便携式发电机逆变电源的研究摘要便携式发电机作为一种新颖的离网供电设备，以其独特的“交流-直流-交流”的供电方式而具备噪音低、污染小、原动机转速根据负载大小可调节等优势，在应急通讯、野外医疗等方面具有广泛的应用前景。因此该设备的供电质量也逐渐受到使用者们的重视，研制一种输出电压总谐波畸变率(THD)值较小、具备携带多种性质负载能力、抗负载扰动能力强且重

3、量轻体积小的便携式发电机是当前主要发展趋势。本文以便携式发电机中的逆变环节作为研究对象，对逆变系统进行整体设计和优化。在逆变器拓扑结构、开关器件调制策略等确定的基础上，建立逆变单元空载时的数学模型，作为研究闭环控制策略稳定性的验证前提。在闭环系统设计中，选择电压电流双PI控制策略以实现电压的幅值调节并在MATLABSIMULINK/中对所设计的双PI控制策略进行仿真验证，指出其对整流性负载扰动补偿的不足后。提出并设计了系统的重复控制器，通过MATLABSIMULINK/仿真证明了其良好的补偿非线性负载所引起的波形畸变能力，并指出其动态响应的不足。而后将瞬时电压重复控制与电感瞬时电流P控制策略

4、相结合，设计双闭环的控制策略。在理论研究仿真验证的基础上，进行了以TMS320F2812为核心的便携式发电机逆变器的软硬件设计，硬件部分包括功率器件驱动芯片、隔离芯片、低通滤波器以及保护电路的设计，软件部分包括DSP中三种SPWM调制方法下标准正弦表的生成和闭环控制算法的设计。实验结果表明，本文所设计的逆变器可以较好地应用于便携式发电机组且具有携带整流性负载的能力。关键词便携式发电机；逆变电源；重复控制；正弦脉宽调制-I-StudyonPortableGeneratorInverterAbstractAsanoveloff-gridpowersupply,theportablegenerat

5、orisfeatheredbyitsunique“AC-DC-AC”poweringmethods,whichequipitwiththeadvantagesoflowernoise,lesspollutionandtheadjustmentoftheprimemotorspeedinaccordancewiththeamountofloads,etc.Ithasanextensiveapplicationprospectsinfieldslikeemergencycommunicationandoutdoormedicalcare.Therefore,increasingattention

6、isbeingpaidtothepoweringqualityoftheportablegenerator.ItscurrentmajortrendistodevelopproductswithsmallerTHDvalue,betterloadcarryingcapacityofavarietyofloads,strongerabilitytoresisttheloaddisturbance,smallersizeandlighterweightportablegenerator.Inthisdissertation,theportablegeneratorinverterloopisth

7、eresearchobjectandtheoveralldesignandoptimizationoftheinverterareconducted.Basedonthetopologicalstructureoftheinverterandmodulationstrategyofswitchingdevices,amathematicalmodelforinverterundernoloadconditio