陀螺儀中頻逆變電源特定諧波消除技術研究.pdf

1、40V/500Hz中頻逆變電源是某艦船陀螺儀必不可少的供電設備，要求電壓、頻率穩(wěn)定，輸出正弦波質(zhì)量高。必須采用具有恒壓恒頻特性的逆變電源，來保證達到輸出高質(zhì)量交流電壓的目的。諧波的存在容易導致有害力矩的產(chǎn)生，這將會對負載和逆變器本身造成嚴重的不穩(wěn)定影響。為了減小逆變器的輸出諧波，獲得高質(zhì)量的正弦波，本文研究了特定諧波消除技術在PWM(Pulse Width Modulation)逆變器中的應用。
　　首先，介紹了PWM波形的生成原

2、理，以及幾種常用的逆變器PWM技術：SPWM技術、隨機PWM技術和特定諧波消除PWM技術。通過對這幾種逆變器 PWM技術特點的對比分析，說明采用特定諧波消除 PWM技術，能夠在較低的開關頻率內(nèi)輸出最佳的電壓波形，電壓利用率高，具有一定的優(yōu)越性和實用性。
　　其次，建立了特定諧波消除PWM的數(shù)學模型，針對使用牛頓迭代法求解特定諧波消除 PWM的數(shù)學模型時，對迭代的初始值要求較高，所以采用大范圍快速收斂同倫算法來解決這一問題。通過采用

3、兩種方法求解轉(zhuǎn)換角非線性超越方程組的對比，證明了同倫算法的優(yōu)越性。同時，考慮到同倫算法求解精度不高，提出將牛頓迭代法和同倫算法相結(jié)合的同倫牛頓算法運用到轉(zhuǎn)換角非線性方程組的求解中。
　　再次，對雙極性單相的特定諧波消除PWM逆變器進行了仿真，分析了其輸出電壓波形以及頻譜分布。考慮到降低在硬件實現(xiàn)難度的問題，通過研究轉(zhuǎn)換角的分布規(guī)律，提出了窄脈沖直接判斷省略的優(yōu)化方法，并通過仿真進行分析驗證。同時，對三相逆變器采用SPWM調(diào)制與特定