口一1200时,P.—车一u。2
日。1800时,P.0文中采用的PS—P哪方法通过三角波的相移来叠加波形,所叠加出的阶梯电压波形 更接近于正弦波,减小了高次谐波分量,并且随着电平数的增加谐波减小得越多。谐波 分量的分布集中在等效载波频率正、2正……为中心的周围,同样谐波幅值也随着电压 电平数的增加而减小。表6—1为不同逆变电路总谐波畸变率THD。
表6-1不同逆变电路输出线电压谐波含量D=I
电路形式 2电平 3电平 3单元串联 5单元串联
线电压正电平数 l 2 6 10
啡附近最大谐波含有率 32.2 11.8 6.28 3.25
电压谐波总畸变率(%) 63.8 32.7 10.95 8.1l
将电压作为参考输入,负载电流作为原始输入,从负载电流中消去与电压波形相同 的有功分量,得到需要补偿的谐波和无功分量,在电压波形畸变情况下也具有较好的自 适应能力。可采用一种基于神经元的自适应谐波电流检测法,根据单个神经元的基本特 点,结合信号处理中地白适应噪声对消技术,把单个神经元用于电力有源滤波器地谐波 电流检测系统,结构简单,算法容易,便于实现,并且该方法能过在线检测非线性负载 中的谐波电流,负载发生变化时还能跟踪检测,具有较高的检测精度。
6.4本章小结
本章阐述三电平感应加热电源系统详细设计,根据系统指标参数,给出主电路的参 数设计和器件的选择;分别对检测回路,控制电路,驱动电路以及各种保护电路进行了 硬件设计;采用TMS320LF2407A专用控制芯片,实现了软开关PS—PWM控制算法.实验 证明该逆变电源系统具有快速、准确的频率自动跟踪特点,连续可调的功率调节功能,
开关器件实行软开关,减小开关损耗,提高整机效率。同时具有各种保护功能,保证系 统高效、可靠地运行。
结论
本文对两电平串联谐振式高频感应加热电源的各种常规的控制方式进行了分析、仿 真,比较了常用功率控制方式的优缺点及其软开关性能。然后介绍了三电平逆变器拓扑 结构以及控制方式,并提出了一种基于三电平PS—PV/M控制策略的高频感应加热电源,
可以有效解决单只功率开关器件的电流及电压定额受限的问题,并详细介绍了 PS—P删(Phase—Shift P_l『M)控制感应加热电源的工作方式,对其功率调节原理分别进行
了理论分析和仿真研究。
对基于三电平PS—P跏控制策略的高频感应加热电源进行了数学建模分析,为实际 电源系统的控制器设计提供了必要的理论支持。本文采用TI公司的TMS320LF2407A专 用控制芯片作为控制核心,设计了一台lOkw/5kI-lz的三电平PS-PWM控制策略的高频感 应加热电源试验样机,分别对电源进行了软、硬件设计。通过仿真和实验证明,三电平 PS—PV/M控制策略的高频感应加热电源开关管承受的为输入电压的一半,大大减小了开关 损耗和开关应力,有利于逆变电源向高频、高效和小型化发展,充分实现了三电平拓扑 的优点。。可用较低频率进行输出波形组合开关控制,损耗小、效率高。
但是由于三电平拓扑结构的复杂性,在实际操作时会十分困难,再加上实验 条件的限制,功率做得不够大且系统稳定性也不好,要想解决这些问题还有待于以 后继续深入的研究。
致谢
在江南第一学府所特有的浓厚学术氛围中,我终于完成了硕士研究生阶段的学业,
并按时完成我的硕士论文。在此,我对那些曾经或正在帮助我、支持我的老师、家人、
同学和朋友表示衷心的感谢!
首先,由衷感谢我的导师惠晶教授!从论文的最初选题到最终定稿,都是在惠老师 的悉心指导下完成的,我的每一点进步都离不开惠老师的精心指导和帮助。在和惠老师 相处的日子里,他精湛的专业知识,宽广的胸怀,务实的科研作风和忘我的工作精神深 深地影响着我,给我留下了深刻的印象,惠老师的这些优秀品行将是我今后工作和学习 中的楷模。在毕业之际,向尊敬的惠老师表示我最诚挚的感谢和最衷心的祝福!
在近三年学习中,始终得到沈锦飞老师在生活上的关心,学习上的指导。沈老师的 博学、忘我的工作以及平易近人的作风,使我受益非浅。感谢吴雷老师在学习上给予的 指导,从本科阶段到研究生阶段,吴老师总是耐心指导,给我指点了迷津。感谢颜文旭 老师在我的学习和生活中所给予的帮助。论文能得以顺利完成,与他们的悉心关怀是分 不开的,在此,向他们表示由衷的感谢!同时我还要感谢各位师兄弟们,在我遇到困难 时,他们总是无私地耐心给我帮助,对我的论文同样给予了极大的帮助和支持。
此外我要感谢辛勤养育我的父母和关心我的亲人们,焉得谖草,言树之背,养育之 恩,无以回报。你们永远健康、快乐是我最大的心愿!
最后,向百忙之中审阅论文的各位专家、教授致以崇高的敬意和深深的谢意!