高速列車單相隔離逆變電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對高品質(zhì)電能的需求日益增加，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單而同時(shí)又具備優(yōu)良靜、動(dòng)態(tài)性能和帶載能力強(qiáng)的逆變電源，越來越得到研究者的關(guān)注。本文以高速列車在我國的大發(fā)展為研究背景，對高速列車輔助供電系統(tǒng)中直流110VDC轉(zhuǎn)220V/50Hz逆變電源的控制策略進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款3kVA給高速列車上電腦、吸塵器等用電設(shè)備供電的單相隔離逆變電源。
　　論文首先介紹了單相隔離逆變電源系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行

2、了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，主要包括功率主電路、驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和輔助電源四部分電路的設(shè)計(jì)。
　　然后建立了單相隔離逆變電源主拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型，為了增強(qiáng)系統(tǒng)的控制效果，本系統(tǒng)中采用電壓、電流瞬時(shí)值雙閉環(huán)反饋的控制策略，并針對電感電流反饋與電容電流反饋的性能情況進(jìn)行分析比較，選擇了電感電流作為本系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)反饋量。為了簡化控制器設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的控制性能，在雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，加入了負(fù)載電流前饋和輸出電壓前饋解耦環(huán)節(jié)。為了無靜差、快

3、速的跟蹤給定電壓交流信號，系統(tǒng)的電壓外環(huán)控制器采用準(zhǔn)比例諧振控制器和電流內(nèi)環(huán)采用比例控制器。文中基于PSIM仿真軟件，建立了系統(tǒng)的仿真模型，根據(jù)仿真的輸出波形情況，驗(yàn)證了文中提出的電壓、電流雙閉環(huán)反饋控制策略的控制效果。
　　最后本文根據(jù)提出的控制方法完成了整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)主程序流程圖和各中斷子程序流程圖。根據(jù)文中設(shè)計(jì)的軟硬件研制了一臺3kVA實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過對實(shí)驗(yàn)中得到的相關(guān)波形和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證了本文中提出的控制