基于雙PWM變流器的三相電子負(fù)載特性研究.pdf

1、交流電子負(fù)載是可以模擬傳統(tǒng)真實(shí)阻抗負(fù)載的電力電子裝置,它能廣泛用于電氣實(shí)驗(yàn)室、電源生產(chǎn)廠家、電機(jī)生產(chǎn)廠家、民航及軍工企業(yè)等多種行業(yè)。但常見(jiàn)的電子負(fù)載,由于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略的不當(dāng),并不能實(shí)現(xiàn)電子負(fù)載多種特性的模擬,因而限制了它的應(yīng)用范圍。本文所研制的三相電子負(fù)載采用全控型功率開(kāi)關(guān)器件,引入PWM控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整流及其逆變部分的控制,不僅能準(zhǔn)確的模擬各種各樣的電子負(fù)載特性,同時(shí)該電子負(fù)載可以工作在不同的測(cè)試電源頻率下且能實(shí)現(xiàn)能量的雙向

2、流動(dòng),因而增加了電子負(fù)載的適用范圍。
　　 首先,論文分析了雙PWM變流器的工作原理,確定了雙PWM變流器的主電路結(jié)構(gòu),建立了變流器在三相靜止坐標(biāo)系A(chǔ)BC和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 d-q下的數(shù)學(xué)模型,將三相雙PWM電子負(fù)載主電路分為PWM整流器和PWM逆變器兩個(gè)部分并詳細(xì)的給出了主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)方案。
　　 其次,論文在三相雙PWM電子負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,確定了整流及逆變部分的控制方案。整流部分采用電壓、電流雙閉環(huán)的控制方

3、式,電壓外環(huán)采取控制直流側(cè)輸出電壓的策略以達(dá)到穩(wěn)定直流電壓的目的；電流內(nèi)環(huán)采取控制網(wǎng)側(cè)輸入電流的策略以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)單位功率因數(shù)以及電流波形正弦化。逆變部分采取以功率為控制目標(biāo),采用電流單閉環(huán)控制方案,通過(guò)控制輸出功率來(lái)控制逆變器輸出電流的相位、幅值,從而模擬各種各樣的電子負(fù)載特性并實(shí)現(xiàn)負(fù)載和供電系統(tǒng)之間能量的雙向流動(dòng)。同時(shí)論文對(duì)PWM整流器電壓、電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)及PWM逆變器電流單閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)并詳細(xì)的給出了控制電路的參數(shù)設(shè)計(jì)

4、方法。
　　 再次,在理論分析的基礎(chǔ)上,利用MATLAB仿真工具箱搭建雙PWM電子負(fù)載的系統(tǒng)仿真模型,并進(jìn)行了系統(tǒng)仿真。仿真研究結(jié)果表明系統(tǒng)能準(zhǔn)確的模擬多種電子負(fù)載包括純阻性、阻感性、阻容性等穩(wěn)態(tài)的、動(dòng)態(tài)的、平衡的、不平衡的三相電子負(fù)載,同時(shí)該電子負(fù)載可以工作在不同的測(cè)試電源頻率下且能實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng),電子負(fù)載的性能滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 最后,本文對(duì)該具有多種特性的電子負(fù)載模擬裝置的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行總結(jié)并對(duì)下一步工作提出展