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摘要关键词:三相逆变器电压电流双闭环控制硬件设计滤波器线圈损耗交流电阻。随着新能源的开发和分布式发电系统的推广以及不问断电源挠τ茫魑它们核心元件的逆变器受到特别关注。这些不仅要求逆变器的功率等级越来越高,而且功率密度的要求也越来越高,如何进行高功率密度下逆变电源的模块化设计成为新的研究热点。。其中,电感器性能的好坏不仅影响到系统的效率还影响到整个逆变器系统的稳定性。所以有必要对电感损耗,在高频下主要是线圈损耗和它的线圈交流电阻进行研究分析。本文首先综述了现代逆变器控制技术策略的现状和大功率开关器件的发展,并且简单分析了电感寄生电阻对逆变器性能的影响。在第二章中,介绍了笛檠挠件设计,讨论了设计过程中的器件选择,散热设计,驱动保护电路设计,层叠式直流母线的设计方法和优点,采样电路设计和基于虲氖挚刂破教ǖ饶谌荨’在第三章中,首先完成了系统的滤波器设计和双环控制参数设计,最后对所设计的系统进行了仿真和实验两方面的验证。在第四章中,针对电感器,建立了更加精确的电感线圈的物理模型,分析了表测得电感的模型图。然后针对不同的电感采用不用的方法,包括一维的计算方法和两维的仿真分析方法对电感的交流电阻和线圈损耗做出了具体计算分析,最后分别用单股铜线,线和多股线并绕绕制了不同的电感进行了实验验证。
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第一章绪论背景科学技术和国民经济的迅速发展对电力的需求不断扩大。传统的由电网直接提供电能的方式,使用方便、经济,但供电质量不免受到各种因素的影响。自从电子设备尤其是计算机的闯世以来,供电电源的扰动就逐步成为一个重要的问题。不间断电源的出现为圆满地解决目前存在的供电质量问题提供了一种有效的途径。不间断电源,简称,是一种稳频、稳压、纯净、不间断的高质量电源。它接在电网与用电设备之间,可以有效的屏蔽电网的各种干扰、噪声和顺态变化,为用电设备提供频率和电压稳定、干净、纯正的正弦波交流电源。目前,丫惴河糜谝行、证券、军事、医疗和航空航天等领域。目前广泛应用的各种不间断电源,简称都属于逆变电源。逆变器是整个暮诵牟考蘼凼鞘械绻┑缁故堑绯毓┑纾詈都由逆变器向负载供电,所以男阅苤饕H【鲇谀姹淦鞯男阅躭】。另一方面,随着全球对能源短缺问题的认识不断提高,以及人类环境保护意识的日益增强,各种利用可再生能源姆⒌缟璞富竦昧搜该偷姆⒄埂6太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和燃料电池等一大批洁净能源开发利用的研究工作不断深入,它们无时无刻不在改变着世纪人们对能源的认识。与各种可再生能源与洁净能源的发展相对应,过去的大型发电站与集中式大电网供电的概念不再适合于各种灵活的新型发电系统。这些新型的发电系统可以根据不同的自然条件与社会需求而安嚣在不同的场合,具有十分宽广的功率范围,以便适应不同的要求,它们构成了一个分散的发电、供电系统“。,的概念得以提出。它不再像过去那样,仅由大型的火电、水电或者核电公司集中供电,再联结成集中的大电网系统;而是根据实际的情况,由容量不同的众多发电设备分散联结,进而构成分散式的供电网络【】。它们可以接入集中供电网络,也可以构成独立的供电系统,以适应不用的应用需要。将各种发电装置与电网实现可靠联结的电力电子设备就成为新型的分布式发电系统的关键技术之一,而这些电能转换装置的核心部件同样是逆变器。另外,随着逆变器在低澈突登R低车挠τ茫乇鹗窃诜植际椒⒌缦低的应用,逆变器功率等级越来越高【8吖β拭芏扔忠G竽姹淦飨蚋咂祷⒄埂T诖蠊率逆变器系统中,三相逆变器又占大部分。所以本课题通过中功率三相逆变器样机的,简称和应急电源于是分布式发电系统浙江大学硕士学位论文
中功率逆变器主电路的发展‘降压—普通变频一升压电路两侧均需要大型变压器,体积大、成本高,变频部分一研制,采用最新的硬件设计技术来探索和积累中功率三相逆变器系统设计技术,为以后研究分布式系统中中功率三相逆变器并联和并网技术研究打基础。损耗是高频磁性元件设计的重要依据【T诟咂悼9氐缭粗校绺惺遣豢扇鄙俚重要元件之一,电感上损耗的大小直接影响到整个开关电源的性能和效率。在低频时,电感上的损耗主要是磁芯损耗,由于线圈直流电阻一般很小,线圈损耗一般可以忽略不计。但是随着频率的增加,线圈损耗逐渐超过磁芯损耗,成为电感损耗的主要部分。对于逆变器来说,电感的性能严重影响到输出滤波器的性能。而滤波器又影响到输出波形的畸变程度以及系统的稳定性和动态响应特性。所以研究逆变器系统时,有必要研究它普遍用到的输出滤波器,研究滤波器的电感以及电感的寄生电阻和线圈损耗。了获得大功率只能依靠器件的串并联来实现。而串并联将会带来开关器