本文關鍵詞：特定消諧逆變器的死區(qū)補償策略研究

  更多相關文章： 高頻逆變器 特定消諧脈寬調(diào)制 同倫算法 死區(qū)效應 補償策略

【摘要】：隨著脈寬調(diào)制逆變器在越來越多的領域的應用,其運行性能也越來越受到關注,其中諧波帶來的電網(wǎng)污染和設備損耗是不可忽略的一個問題。針對此,近年來已有許多研究者對諧波抑制技術開展了研究工作。本文對現(xiàn)有研究進行了對比分析,在此基礎上對特定諧波消除脈寬調(diào)制技術進行了深入分析,并且針對逆變器實際應用時死區(qū)效應問題提出了一種新型死區(qū)補償策略。特定消諧技術通過設置合適的開關時刻和缺口數(shù),能夠消除某些特定的低次諧波,具有輸出電流紋波小、電壓波形質(zhì)量高等優(yōu)點。本文以單極性調(diào)制為例建立了特定消諧開關角的數(shù)學模型;通過對現(xiàn)有的非線性方程的求解方法進行了對比,本文選擇對初始值依賴小、收斂域?qū)挼耐瑐愃惴▉砬蠼庀C模型。對同倫方程的建立和求解進行了詳細的介紹,并采用牛頓同倫構造同倫方程;應用MATLAB離線求解,通過對比求解結果可知同倫算法避免了對初值選擇困難的問題,實現(xiàn)了對消諧模型的快速求解。實際應用時,為避免逆變橋橋臂直通,往往需要設置死區(qū),以傳統(tǒng)方式設置的死區(qū)時間會導致逆變器輸出波形畸變,為進一步改善波形,需要進行死區(qū)補償。本文深入分析了高頻逆變器在消除特定諧波脈沖寬度調(diào)制控制時,死區(qū)對調(diào)制電壓波形的影響,給出了基波幅值和總諧波畸變率隨死區(qū)時間的變化曲線。對傳統(tǒng)死區(qū)時間設置方式的特點進行了對比分析,在此基礎上提出了適用于特定消諧逆變器的新型死區(qū)補償策略;詳細分析了死區(qū)補償階段開關管及相應續(xù)流二極管的電流的工作狀態(tài);以功率MOSFET為例分析了開關管的開通關斷過程,并給出了死區(qū)時間設置的經(jīng)驗公式。最后,搭建了仿真模型和硬件平臺對特定消諧控制方法以及所提死區(qū)補償策略進行了仿真和實驗分析,結果表明:特定消諧技術有效消除了待消除的諧波;死區(qū)效應導致波形惡化,采取本文死區(qū)補償策略后調(diào)制電壓波形和負載電流波形得到有效改善,有效補償了由于死區(qū)所造成的波形畸變。
【關鍵詞】：高頻逆變器 特定消諧脈寬調(diào)制 同倫算法 死區(qū)效應 補償策略
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題的研究背景8-11
• 1.1.1 逆變器的發(fā)展8-10
• 1.1.2 高頻逆變在超聲驅(qū)動電源中的應用10-11
• 1.2 課題的研究意義與目的11-12
• 1.2.1 諧波污染11
• 1.2.2 特定消諧技術的應用11-12
• 1.3 死區(qū)補償策略的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 2 特定諧波消除脈寬調(diào)制技術的研究15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 消諧模型的建立15-17
• 2.3 消諧模型的求解17-25
• 2.3.1 消諧模型的求解方法介紹17-18
• 2.3.2 牛頓迭代法和同倫算法18-22
• 2.3.3 迭代初始值的確定22-23
• 2.3.4 同輪算法的應用23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 特定消諧逆變器的新型死區(qū)補償策略26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 死區(qū)效應分析26-30
• 3.2.1 提前關斷方式的死區(qū)效應26-28
• 3.2.2 滯后導通方式的死區(qū)效應28-30
• 3.3 新型死區(qū)補償策略分析30-35
• 3.3.1 新型死區(qū)補償策略的提出30-31
• 3.3.2 新型補償策略下的開關管電流變化31-32
• 3.3.3 新型補償策略下的死區(qū)時間設置32-35
• 3.4 本章小結35-36
• 4 仿真與實驗分析36-54
• 4.1 引言36
• 4.2 仿真分析36-43
• 4.2.1 仿真電路設計36-38
• 4.2.2 仿真結果分析38-43
• 4.3 實驗分析43-52
• 4.3.1 實驗平臺搭建43-46
• 4.3.2 控制程序設計46-49
• 4.3.3 實驗結果對比分析49-52
• 4.4 本章小結52-54
• 5 總結與展望54-56
• 5.1 總結54-55
• 5.2 展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻57-61
• 附錄61
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文61

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本文編號：810738