能量回饋型交流電子負(fù)載的研究.pdf

1、各種交流電源裝置（像交流穩(wěn)壓電源、交流UPS、變頻器等）在出廠(chǎng)時(shí)都要進(jìn)行嚴(yán)格的老化實(shí)驗(yàn)（24-72小時(shí)）和相關(guān)的動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)帶載實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有的利用大電阻負(fù)載放電和能耗型交流電子負(fù)載來(lái)老化的方式，由于沒(méi)有能量回饋功能，會(huì)耗費(fèi)大量電能，與當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會(huì)相悖。出于節(jié)約能源、降低散熱等方面考慮，本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負(fù)載，它既能達(dá)到模擬真實(shí)阻抗負(fù)載放電效果，又能將老化測(cè)試能量回饋電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的再生利用。
　　 本文針對(duì)

2、某型變頻器，分析其測(cè)試時(shí)所需負(fù)載的特性要求，介紹了能饋型交流電子負(fù)載的工作原理，提出帶有中間直流環(huán)節(jié)的AC-DC-AC的電子負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上對(duì)構(gòu)成電子負(fù)載系統(tǒng)核心的三相VSR進(jìn)行了深入分析，建立其在三相靜止坐標(biāo)系（abc）、兩項(xiàng)靜止坐標(biāo)系（αβ）、兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（dq）下的數(shù)學(xué)模型。然后還對(duì)變頻器老化測(cè)試環(huán)境中所需的LC濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 根據(jù)系統(tǒng)工作原理和運(yùn)行規(guī)律，按控制方式將電子負(fù)載區(qū)分為負(fù)載模擬單元和能量回饋單

3、元。負(fù)載模擬單元采用直接電流環(huán)單控制方式以充分保證電流的跟蹤精度及速度;能量回饋單元采用傳統(tǒng)的電壓電流雙閉環(huán)控制方式，保證直流電壓的穩(wěn)定和電流單位功率因數(shù)回饋電網(wǎng);同時(shí)兩個(gè)控制單元都采用了SVPWM算法來(lái)解決開(kāi)關(guān)頻率不固定，需要較高的AD采樣頻率等問(wèn)題。接著，根據(jù)所設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相應(yīng)控制方式，在Matlab/Simlink2010b仿真環(huán)境下搭建電子負(fù)載的仿真模型，整定各環(huán)控制器參數(shù)，并對(duì)電子負(fù)載的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真，結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)

4、電子負(fù)載可以在完成負(fù)載特性模擬的同時(shí)將能量回饋電網(wǎng)。基于工程實(shí)現(xiàn)的需要，還設(shè)計(jì)了電子負(fù)載的具體啟動(dòng)過(guò)程，并在仿真中加以驗(yàn)證。
　　 本文設(shè)計(jì)了電子負(fù)載中能量回饋單元的樣機(jī)系統(tǒng)，以三菱功率模塊PS21867為功率驅(qū)動(dòng)核心，德州儀器(TI) TMS320F2812系列DSP為控制核心，分別設(shè)計(jì)了功率板和控制板電路。給出了交流側(cè)電感和直流側(cè)電容設(shè)計(jì)方法及主電路中的進(jìn)線(xiàn)熔斷器和功率器件選型。然后采用模塊化編程思想，編寫(xiě)了控制程序，包括主