單相大功率逆變電源的設計與研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、當電網負荷能力不足或停電時,單相大功率永磁汽油發(fā)電機能為大型農業(yè)養(yǎng)殖、農產品干燥與冷藏存儲、農業(yè)灌溉以及設施農業(yè)等規(guī)?;蚣惺睫r業(yè)生產活動提供電力保障。目前,單相大功率永磁汽油發(fā)電機的技術和市場都被日本、美國等國外公司所占據,存在產品價格高且后期維護困難等問題,而國產單相大功率電勵磁式柴油發(fā)電機由于體積大和質量重又不便于移動作業(yè),這些因素都限制了單相大功率發(fā)電機在農業(yè)生產中的應用。為了緩解目前的供需矛盾,進一步滿足農業(yè)生產需求,需要對

2、國產單相大功率永磁汽油發(fā)電機進行研究。由于單相大功率永磁汽油發(fā)電機的技術核心在于單相大功率逆變電源,其設計性能優(yōu)劣在很大程度上會影響永磁汽油發(fā)電機的使用性能。因此,對單相大功率逆變電源的研究具有重要的工程價值和現實意義。
  本文對用于永磁汽油發(fā)電機的容量10kVA的單相大功率逆變電源開展了設計與研究。采用交-直-交的逆變方式,將永磁汽油發(fā)電機輸出的三相中頻交流電通過三相整流并濾波后得到直流電壓,然后在以PIC18F23K20單片

3、機為核心的數字控制系統(tǒng)控制下,利用全橋逆變電路和輸出濾波電路得到220V/50Hz的單相正弦交流電。
  根據設計要求,結合理論分析,對該逆變電源硬件系統(tǒng)的各項參數進行了設計與計算,包括對直流側濾波電容的參數計算,輸出側LC濾波器的參數計算,電壓、電流和溫度采樣電路的設計;并在功率開關及其驅動設計上采用了模塊化集成電路以簡化硬件電路的結構和提高逆變系統(tǒng)的工作性能。
  為了獲得標準的正弦交流電壓,控制系統(tǒng)采用了SPWM(si

4、nusoidal pulse width modulation,SPWM)控制技術對功率開關管進行通斷控制;對參考正弦電壓進行離散化處理,然后制成表格存入單片機內部以供查詢。在分析逆變電路數學模型的基礎上,控制系統(tǒng)對逆變電源輸出電壓采用了閉環(huán)控制,通過采樣輸出電壓瞬時值,對SPWM的輸出占空比進行實時調節(jié)以保證輸出電壓的穩(wěn)定;利用MATLAB搭建了額定工況下的仿真模型,仿真分析結果表明,電壓瞬時值反饋控制能夠提高輸出電壓的波形質量并達到

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