高速列車單相隔離逆變電源的研究與設計.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對高品質電能的需求日益增加，設計結構簡單而同時又具備優(yōu)良靜、動態(tài)性能和帶載能力強的逆變電源，越來越得到研究者的關注。本文以高速列車在我國的大發(fā)展為研究背景，對高速列車輔助供電系統(tǒng)中直流110VDC轉220V/50Hz逆變電源的控制策略進行研究，并在此基礎上設計了一款3kVA給高速列車上電腦、吸塵器等用電設備供電的單相隔離逆變電源。
　　論文首先介紹了單相隔離逆變電源系統(tǒng)的硬件設計方案，結合設計要求，進行

2、了系統(tǒng)硬件電路的設計，主要包括功率主電路、驅動電路、控制電路和輔助電源四部分電路的設計。
　　然后建立了單相隔離逆變電源主拓撲的數(shù)學模型，為了增強系統(tǒng)的控制效果，本系統(tǒng)中采用電壓、電流瞬時值雙閉環(huán)反饋的控制策略，并針對電感電流反饋與電容電流反饋的性能情況進行分析比較，選擇了電感電流作為本系統(tǒng)的內環(huán)反饋量。為了簡化控制器設計，增強了系統(tǒng)的控制性能，在雙閉環(huán)控制基礎上進行了改進，加入了負載電流前饋和輸出電壓前饋解耦環(huán)節(jié)。為了無靜差、快

3、速的跟蹤給定電壓交流信號，系統(tǒng)的電壓外環(huán)控制器采用準比例諧振控制器和電流內環(huán)采用比例控制器。文中基于PSIM仿真軟件，建立了系統(tǒng)的仿真模型，根據(jù)仿真的輸出波形情況，驗證了文中提出的電壓、電流雙閉環(huán)反饋控制策略的控制效果。
　　最后本文根據(jù)提出的控制方法完成了整個系統(tǒng)的軟件設計，給出了系統(tǒng)主程序流程圖和各中斷子程序流程圖。根據(jù)文中設計的軟硬件研制了一臺3kVA實驗樣機，通過對實驗中得到的相關波形和數(shù)據(jù)進行分析，驗證了本文中提出的控制