中頻航空靜止變流器串并聯(lián)組合技術(shù)研究.pdf

1、航空靜止變流器為單相或三相機(jī)載交流負(fù)載提供能量，是航空電源系統(tǒng)的重要組成部分。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，新型飛機(jī)中越來越多的機(jī)載裝置，如液壓、環(huán)控系統(tǒng)等改由電能提供能量，隨之對航空靜止變流器的功率等級、功率密度、可靠性等性能指標(biāo)要求也不斷提高，從而迫切需要對航空靜止變流器的擴(kuò)容技術(shù)開展研究。
　　本文在分析比較了多種航空靜止變流器擴(kuò)容方案的基礎(chǔ)上，選擇了中頻航空靜止變流器的輸出串聯(lián)型與并聯(lián)型擴(kuò)容拓?fù)渥鳛楸疚难芯繉ο?。并重點(diǎn)針對機(jī)

2、載三相負(fù)載需求，對中頻三相四橋臂逆變器及其交錯并聯(lián)拓?fù)涞目刂撇呗赃M(jìn)行研究。
　　論文第二章首先研究了單相逆變模塊及其輸出串聯(lián)型與輸出并聯(lián)型擴(kuò)容的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理，通過雙重傅立葉分析方法比較了幾種拓?fù)湓谳d波相移調(diào)制方式下的輸入輸出諧波組成，并分析了調(diào)制波直流分量對諧波成分的影響。通過仿真或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證了分析結(jié)果的正確性。在此基礎(chǔ)上，對幾種單相和三相四線輸出逆變器的擴(kuò)容拓?fù)溥M(jìn)行了比較。
　　本文第三章對單臺中頻三相四橋臂逆變器的控

3、制策略進(jìn)行了研究。對單個三相四橋臂逆變器單元的電路模型、工作原理進(jìn)行分析。此外還分析了三相四橋臂逆變器的三相解耦控制原理及不平衡負(fù)載下仍可保證三相對稱輸出的原理及控制關(guān)系。研究了基于SPWM調(diào)制的三相四橋臂逆變器雙閉環(huán)控制策略，并分析比較了第四橋臂開環(huán)和閉環(huán)兩種控制方式下的特性。為了提高直流電壓利用率，提出了一種基于SAPWM調(diào)制的三次諧波注入控制策略，并提出了一種簡單可行的三次諧波生成方法，分析比較了三次諧波注入后第四橋臂開環(huán)控制和閉

4、環(huán)控制兩種情況下負(fù)載不平衡狀態(tài)逆變器的直流電壓利用率。針對傳統(tǒng)的電感電流瞬時值反饋的雙閉環(huán)控制策略存在外特性較差這一問題，本文采用了一種基于串聯(lián)諧振控制器的外特性提高方式。通過對系統(tǒng)的小信號建模，揭示了由其品質(zhì)因數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的輸出波形等幅震蕩現(xiàn)象的成因，從而提出了實(shí)現(xiàn)環(huán)路和諧振控制器參數(shù)匹配目標(biāo)的設(shè)計(jì)依據(jù)。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析的正確性。
　　本文第四章針對航空靜止變流器的擴(kuò)容需求，研究了中頻三相四橋臂逆變器共輸入、輸出母線并

5、聯(lián)控制技術(shù)。首先通過建立并聯(lián)三相四橋臂逆變器輸出阻抗模型，研究了電路參數(shù)對并聯(lián)橋臂環(huán)流影響的規(guī)律。根據(jù)并聯(lián)三相四橋臂逆變器的電路大信號模型，提出了基于共用電壓環(huán)方式的四橋臂均流控制策略，并重點(diǎn)對第四橋臂均流控制策略進(jìn)行了分析。并根據(jù)環(huán)路小信號模型分析了環(huán)路以及主電路參數(shù)與并聯(lián)橋臂輸出阻抗模型之間的關(guān)系。針對三次諧波注入后并聯(lián)單元環(huán)流增大的現(xiàn)象，分析了該環(huán)流成分產(chǎn)生的機(jī)理，提出并研究了基于三次諧波信號平均值注入的均流控制策略。針對該方法存