本文以感应加热电源为研究对象，阐述了感应加热电源的基本原理及其发展趋势。对感应加热电源常用的两种拓扑结构-电流型逆变器和电压型逆变器做了比较分析，并分析了感应加热电源的各种调功方式。在对比几种功率调节方式的基础上，得出在整流侧调功有利于高频感应加热电源频率和功率的提高的结论，选择了不控整流加软斩波器调功的感应加热电源作为研究对象，针对传统硬斩波调功式感应加热电源功率损耗大的缺点，采用软斩波调功方式，设计了一种零电流开关准诺振变换器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍频式串联 振高频感应加热电源。介绍了该软斩波调功器的组成结构及其工作原理，通过仿真和实验的方法研究了该软斩波器的性能，从而得出该软斩波器非常适合大功率高频感应加热电源应用场合的结论。同时设计了功率闭环控制系统和PI功率调节器，将感应加热电源的功率控制问题转化为Buck斩波器的电压控制问题。针对目前IGBT器件频率较低的实际情况，本文提出了一种新的逆变拓扑-通过IGBT的并联来实现倍频，从而在保证感应加热电源大功率的前提下提高了其工作频率，并在分析其工作原理的基础上进行了仿真，验证了理论分析的正确性，达到了预期的效果。另外，本文还设计了数字锁相环（DPLL），使逆变器始终保持在功率因数近似为1的状态下工作，实现电源的高效运行。最后，分析并设计了1GBT的缓冲吸收电路。本文第五章设计了一台150kHz，10KW的倍频式感应加热电源实验样机，其中斩波器频率为20kHz，逆变器工作频率为150kHz（每个IGBT工作频率为75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，简化了系统结构。实验结果表明，该倍频式感应加热电源实现了斩波器和逆变器功率器件的软开关，有效的减小了开关损耗，并实现了数字化，提高了整机效率。文章给出了整机的结构设计，直流斩波部分控制框图，逆变控制框图，驱动电路的设计和保护电路的设计。同时，给出了关键电路的仿真和实验波形。
上传时间： 2022-06-22
上传用户：
IGBT是MOSFET和GTR的复合器件，它具有开关速度快、热稳定性好、驱动功率小和驱动电路简单的特点，又具有通态压降小、耐压高和承受电流大等优点.IGBT作为主流的功率输出器件，特别是在大功率的场合，已经被广泛的应用于各个领域。本文在介绍了1GBT结构、工作特性的基础上，针对风电变流器实验平台和岸电电源的实际应用，选择了各自的IGBT模块。然后对IGBT的驱动电路进行了深入地研究，详细地说明了IGBT对栅极驱动的一些特殊要求及应该满足的条件。接着对三种典型的驱动模块进行了分析，同时分别针对风电变流器实验平台和岸电电源，设计了三菱的M57962AL和Concept的2SD315A驱动模块的外围驱动电路。对于大功率的设备，电路中经常会遇到过流、过压、过温的问题，因此必要的保护措施是必不可少的。针对上述问题，本文分析了出现各种状况的原因，并给出了各自的解决方案：采用分散式和集中式过流保护相结合的方法实现过电流保护；采用缓存吸收电路及采样检测电路以防止过电压的出现；通过选择正确的散热器及利用铂电阻的特性来实施检测温度，从而使电路能够更好地可靠运行。同时，为了满足今后1.5MW风电变流器和试验电源等更大功率设备的需求，在性价比上更倾向于采用IGBT模块串、并联的方式来取代高耐压、大电流的单管1GBT.本文就同一桥臂的IGBT串联不均压，并联不均流的问题进行了阐述，并给出了相应的解决方案。最后针对上述的不平衡情形，采用PSpice对其进行仿真模拟，并通过加入均压、均流电路后的仿真结果，有效地说明了电路的可行性。
上传时间： 2022-06-22
上传用户：
本文主要对三相四线制系统中的有源电力滤波器进行了深入研究。主要的研究内容有：研究在三相三线制条件下的瞬时无功功率理论；寻找适合在三相四线制系统中谐波电流和零序电流的实时检测方法；探讨三相四线制系统中有源电力滤波器的主电路结构形式、控制方法和补偿特性。论文首先研究了三相三线制系统中的瞬时无功功率理论，解释了此条件下的瞬时有功功率、瞬时无功功率的定义及含义。在此基础上，对采用零序电流分离法实现三相四线制系统中谐波电流和无功电流的实时检测方法进行了研究，该方法基于瞬时无功功率理论，实时性好，易于数字化。在解决了三相四线制系统条件下谐波电流的实时检测方法和有源电力滤波器主电路工作原理的基础上，论文采用四相变流器作为有源电力滤波器的主电路，并对电路原理、主电路设计以及主要元器件的参数计算进行了详细的介绍。论文设计了控制系统的硬件电路，介绍了采样电路、DSP控制电路和驱动电路；根据控制系统的硬件设计，确定了软件实现方案，给出了主程序、补偿电流产生子程序和双DSP通信子程序的设计流程图。最后通过仿真和实验，证明了所设计的三相四线制并联型有源电力滤波器是合理有效的，为其推广应用提供了理论和实验根据。
标签： 电力滤波器
上传时间： 2022-06-22
上传用户：得之我幸78
摘要将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术相结合，构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图，并用Matlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明：该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能，同时具有减少转矩波动，降低输出电流谐波，提高直流电压利用率等优点。本世纪70年代提出的矢量控制通过坐标变换的方法分解定子电流，使之转化为转矩和磁场两个分量，实现解耦控制，从而获得与直流电动机一样良好的动态调速特性，开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河"1。随着矢量控制技术的发展，如何优化矢量控制系统的研究已成为热门课题。同时，信号调制技术的发展也使得多种调速系统达到了很好的控制效果，其中SVPWM技术把电动机和逆变器看为一体，通过跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作，能达到转矩脉动小、谐波成分少、直流母线电压利用率高的效果，目前已在变频产品中得到了广泛地应用，本文通过软件对基于SVPWM的电机矢量控制系统进行了仿真，得到了良好的控制效果。
上传时间： 2022-06-22
上传用户：
本文首先就永磁同步电机弱磁控制的国内外发展现状和未来发展趋势进行了简单介绍，建立了永磁同步电机在旋转坐标系下的动态模型，介绍了常用的矢量控制策略，并通过控制效果对比引出永磁同步电机弱磁控制方法。然后，详细介绍了永磁同步电机的弱磁控制原理，并对弱磁控制的约束条件、弱磁控制区间的电流给定及现有弱磁控制策略做了简单的介绍，推导了电机在恒转矩控制和弱磁控制阶段中永磁同步电机电流矢量在电流平面的运行轨迹及其相关说明。深入研究了基于电压反馈的永磁同步电机弱磁控制算法。最后，基于电压反馈弱磁算法对控制系统建模，构建了以SVPWM为调制算法，基于电压反馈的永磁同步电机弱磁控制系统框图，对框图中的关键模块进行了分析和设计，并借助Matlab/Simulink 软件对控制系统进行了建模和仿真，仿真结果验证了基于电压反馈的弱磁控制方法的可行性和有效性。并由仿真结果分析指出基于电压反馈弱磁控制策略的不足点，从而为该弱磁控制策略的进一步完善提出新的思路。关键词：永磁同步电机，SVPWM调制，弱磁控制，电压反馈，Matlab/Simulink仿真
上传时间： 2022-06-24
上传用户：zhaiyawei
开关电源具有体积小、效率高等特点，广泛应用在工业、商业、民用、军事和航空航天等领域。随着计算机、通讯等信息产业的飞速发展，便携式电子产品的广泛应用，我国开关电源市场的不断增长，开关电源控制芯片的研究已经成为国内功率电子学研究的热点。本论文主要研究了升压式PWM开关电源控制芯片的设计。开关电源变换器是一个由主回路和控制回路构成的闭环系统，所以本文首先分析了变换器CCM和DCM两种模式下主回路的稳态和动态特性，接着分析了整个闭环系统的控制模式和稳定性。在理论分析的基础上，研究了开关电源集成电路的主要模块，包括基准电压，振荡器，运算放大器，PWM比较器，并完成了电路设计。在系统级和电路级的分析和设计的基础上，利用Hspice对主要模块和整个系统进行仿真。仿真结果表明，本论文设计的升压式PWM开关电源控制芯片满足高效率、高精度、低工作电压等设计要求，适合应用在单电池供电的便携式电子产品中。本论文设计的芯片采用0.5umN阱1P2M的CMOS工艺制造。
上传时间： 2022-06-25
上传用户：
任何一个实际系统由于内部和外部的各种原因，它的参数和外部干扰都有很大的不确定性，这将对系统性能造成严重的影响，为了降低这些不确定性因素引起的控制品质严重下降，同时，保证系统的跟踪性能和抗干扰性能不变，本文采用改进的鲁棒二自由度控制结构一分数阶干扰观测器，来消除摩擦、模型不确定性、测量噪声等的干扰，提高系统的抗干扰性和鲁林性。本文主要工作如下：（1）较为系统地介绍和分析了分数阶微积分的基本理论，对分数阶微积分的各种定义及其之间的转换进行了介绍。（2）介绍了二自由度控制结构以及传统整数阶干扰观测器的设计方法.（3）对分数阶Q滤，器的有理函数离散化、近似方法进行了详细的分析研究，给出不同方法下的仿真比较，研究表明采用改进的AL-Alaoui+CFE法时近似效果最好；对基于Oustaloup算法的分数阶Q滤波器的有理函数近似方法下，滤波器近似阶次的选择进行了详细推导验证。（4）选取扭矩实验系统这一典型的工业伺服系统为实验平台，采用分数阶干扰观测器结构来验证其对振动和干扰的有效抑制作用。仿真结果表明，通过与传统的P控制器相比，分数阶干扰观测器更能满足系统对快速性、普林稳定性和抗干扰性能的要求。总结全文，本文的创新点为：（1）对分数阶Q滤波器的Oustaloup曲线拟合近似方法中滤波器近似阶次的选择进行详细分析验证，给出最为合适的近似阶次.（2）以二惯性扭转实验系统为例，利用分数阶微积分理论知识设计出分数阶干扰观测器，更好地解决了普捧稳定性和干扰抑制能力的综合问题.
标签： 分数阶微积分
上传时间： 2022-06-25
上传用户：
5GNR信道编码研究，信道编码是 5G 的关键技术之一，描述了 5G 新空口（NR——New Radio Access）的低密度奇偶校验码（LDPCC——Low Density Parity Check Codes）和 极化码（Polar Codes）的关键技术；通过仿真，比较了5G NR的信道编码方案与 4G LTE信道编码方案的性能。另外，还比较了这2代信道编码技术的复杂度和 吞吐量。
标签： 信道编码
上传时间： 2022-06-30
上传用户：
电力系统潮流计算是研究电力系统的重要手段之一。通过电力系统潮流计算，能够计算出各个节点的电压和功率分布，检查节点电压和潮流分布是否符合要求；同时，能够分析出合理的潮流分布，从而降低全网络的网损；除此之外，在正常检修及特殊运行方式下，还能通过潮流计算得知电厂开机方式，为预想事故、设备退出等情况作出理想的调整方案。为了完成本次设计，需要学习电力系统仿真软件PSS/E了解其各个功能，学会软件中数据卡的填写，以及各个元件的模型。并通过对电力系统稳态书中的简单例题进行仿真，了解自己学习该软件的程度。接着通过仿真软件PSS/E对IEEE39节点系统进行潮流计算，在仿真成功的基础上，分析改变系统无功功率对系统电压的影响，改变有功功率对系统电压相角的影响以及改变变压器的变比对系统电压的影响，同时对IEEE39节点系统进行经济调度，分析如何合理分配发电机的有功出力，降低网损，以达到经济运行的效果。在分析中，多次用到举例和对比的方法，大大提高了实验结果的可靠性。最后通过上述仿真，得到的实验结论如下：通过调节电力系统的无功功率能够改善系统节点的电压；得到了负荷的有功功率与系统电压的相角的变化关系；得到了变压器变比与电压的关系；还得到了不同煤耗率的发电机与其所承担的负荷的关系，具体参见论文正文。
上传时间： 2022-06-30
上传用户：
电力电子系统的计算机仿真已经成为其产品设计研发过程中一个很重要的环节，MATLAB、Pspice和SABER是目前国际上最为流行的三大电力电子系统仿真软件。SABER软件以其强大的功能、开放的软件环境日益成为电力电子系统仿真的首选，跟另外两种软件相比其仿真速度更快、收效性更好、仿真结果的准确性更高。为了降低逆变器输出电压的谐波，简单且实用的方法是在逆变器的交流输出侧加装L.C滤波器。LC滤波器是低通滤波电路，它可以有效地抑制高次谐波。但它不能消除交流电压中的低次谐波，尤其是在LC滤波器的转折频率附近的谐波还被放大了。不同的LC滤波参数对输出电压的谐波含量影响很大，滤波参数选取不当会使滤波效果不能满足设计要求。以前，为了选择滤波参数人们需要重复试验并反复比较，耗时耗力。计算机仿真为人们提供了一种研究电力电子电路的方法，通过仿真可以加深人们对电路与系统工作原理的理解、加速设计周期和节约开发成本。建模和计算机仿真并对比不同参数下的滤波效果和差异，在兼顾滤波环节重量的同时，可以得到合适的滤波效果，为产品设计研发提供参考。本文结合铁科院机辆所研制DC600V客车空调逆变电源，采用SABER软件进行仿真，具体分析了影响逆变器输出电压谐波的诸因素及特点，本文还定量分析了不同载波频率、不同互锁时间以及不同负载工况下线电压谐波含量的变化。最后通过仿真得到客车逆变电源不同的LC滤波参数与逆变器输出电压谐波含量的关系。
上传时间： 2022-07-06
上传用户：
