单相离网型逆变器的设计学位论文 .doc

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1、摘要节能和环保已成为当今世界的两大主题。利用风能、太阳能发电是对两种最为理想、无污染的绿色再生资源的利用，目前已成为开发研究的重要方向。风-光互补发电系统是一种将太阳能和风能转化为电能的发电系统。逆变器是风光互补发电系统的关键设备，直接关系到供电质量和系统运行的可靠性。这样，采用什么样的方法能使逆变器发出稳定的交流电给负载供电，是要解决的首要问题。本文以理论分析为基础，通过对逆变器的控制策略的分析，设计单相离网型全桥逆变器，通过具体实验验证了设计的正确性。首先，分析全桥逆变器的控制策略。通过对SPWM单极性和双极性两种控制方式和工作过程的分析，分别对其采样方式和输出电压谐波进行了分析计算，论

2、证了其谐波抑制特性，最终确定采用单极性全桥SPWM控制方式。其次，根据设计要求和控制方式，给出了单相离网型逆变器的的主电路结构。对逆变器的主功率部分进行了具体设计，设计了电路的驱动保护，通过建立了滤波器的数学模型，具体设计了低通LC滤波器，还设计了系统过流保护，过压欠压保护和过温保护。使用模拟控制的方法，设计了逆变器的控制电路，驱动电路，实现了对逆变器主功率电路的控制，并且给出了各部分的实测波形和实验结果。最后，分别计算了电感损耗中的磁芯损耗和电感线圈损耗。功率开关器件损耗中考虑反并联二极管的影响,计算了IGBT的通态损耗，开通损耗和关断损耗。关键词：SPWM；单极性；单相；逆变器IVAbs

3、tractEnergy-economizingandenvironmentalprotectionhavebecomethetwomajorsubject,nowadays.Windandsolarenergyarebestgreennon-pollutingrenewableresources,andrelatedresearchhasdevelopedamajorissue.Wind-opticalhybridgeneratingsystemisageneratingsystemthatasolarandwindenergywillbeconvertedtoelectricalenerg

4、y.Inverteristhekeytowind-opticalhybridgeneratingsystem,directlyrelatedtothereliabilityofthepowerqualityandsystemoperation.Then,itistheprimaryproblemthatwhatkindofapproachwillenabletheinvertertotheloadoftheACpowersupplysteadily.Basedonatheoreticalanalysisandtheanalysisoftheinvertercontrolstrategy,we

5、designsingle-phaseoff-gridfull-bridgeinverterandverifythecorrectnessofthedesignthroughspecificexperiments.Firstofall,itisanalyzedthatfull-bridgeinvertercontrolstrategy.BytheanalysisofcontrolmethodsandworkprocessesofunipolarandbipolarSPWM,weanalyzeandcalculate,respectively,theirsamplingmethodsandthe

6、outputvoltageharmonicwaves,demonstratethatthecharacteristicsoftheharmonicsuppression,andultimatelydeterminetheuseofunipolarfull-bridgeSPWMcontrol.Secondly,inaccordancewithdesignrequirementsandcontrolmethods,itwasgivenoff-gridsingle-phaseinvertermaincircuit.Itwasdesignedconcretelythemainpowerpartofi

7、nverterandover-currentprotection,over-voltageunder-voltageprotectionandover-temperatureprotectioncircuit.Throughtheestablishmentofamathematicalmodelofoutputfilters,wealsodesignedconcretelylow-passLCfilter.W