低失真正弦波逆變控制策略研究.pdf

1、在工頻耐壓試驗(yàn)中，一般希望試驗(yàn)電源可以輸出幅值可平滑調(diào)節(jié)、失真度低的高壓正弦波電壓。傳統(tǒng)的試驗(yàn)電源采用接觸調(diào)壓器與工頻高壓變壓器相結(jié)合的方式獲得試驗(yàn)用高壓正弦波電壓。由于接觸調(diào)壓器固有的缺陷，導(dǎo)致升降壓過(guò)程中電壓不夠穩(wěn)定和平滑。而當(dāng)前的逆變電源還難以滿足工頻耐壓試驗(yàn)的要求。由于基于載波移相的級(jí)聯(lián)逆變電路適合用于工頻耐壓試驗(yàn)電源，因此對(duì)級(jí)聯(lián)逆變電路進(jìn)行深入的研究具有重要意義。
　　 本文首先詳細(xì)分析了級(jí)聯(lián)逆變電路的基本組成單元全橋

2、逆變電路，建立了全橋逆變電路在兩種不同控制策略下的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)這兩種控制策略下的諧波特性及其影響因素進(jìn)行了詳細(xì)地分析，得出了全橋逆變電路在輸出單極性電壓波形時(shí)具有較好的諧波特性這一結(jié)論。推導(dǎo)出了總諧波畸變率和調(diào)制度之間的關(guān)系，并給出了相應(yīng)的表達(dá)式。針對(duì)以上分析結(jié)果在MATLAB中建立了相應(yīng)的仿真模型，進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 其次以全橋逆變電路的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，建立了級(jí)聯(lián)逆變電路的數(shù)學(xué)模型，對(duì)級(jí)聯(lián)逆變電路采用載波移相調(diào)制時(shí)的總移

3、相角的選擇進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了總移相角為π和2π兩種不同情況對(duì)輸出電壓諧波特性的影響，得出了總移相角為π時(shí)輸出電壓諧波特性不受級(jí)聯(lián)單元數(shù)奇偶性影響的結(jié)論。分析了調(diào)制度、載波頻率、級(jí)聯(lián)單元數(shù)對(duì)級(jí)聯(lián)逆變電路輸出電壓諧波特性的影響，推導(dǎo)出了級(jí)聯(lián)逆變電路輸出電壓總諧波畸變率與調(diào)制度的近似關(guān)系式。建立了相應(yīng)的仿真模型，對(duì)以上分析結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 再次本文針對(duì)逆變器數(shù)字化控制的特點(diǎn)，分析并仿真驗(yàn)證了規(guī)則采樣法存在的問(wèn)題，給出了一

4、種改進(jìn)的規(guī)則采樣法和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)兩種方法進(jìn)行了仿真對(duì)比，仿真結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)的規(guī)則采樣法的優(yōu)點(diǎn)。
　　 最后，本文以TMS320LF2407作為控制芯片，構(gòu)建了兩單元級(jí)聯(lián)逆變實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)輸出濾波器進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。在該系統(tǒng)上對(duì)本文的相關(guān)分析結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)其分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在級(jí)聯(lián)逆變電路中，當(dāng)每個(gè)逆變單元采用輸出單極性電壓波形的控制方式、載波移相調(diào)制的總移相角為π、并采用改進(jìn)的規(guī)則采樣法時(shí)可以得到質(zhì)量