宽输入范围逆变启动电源数字控制技术研究

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1、分类号学号M201171190学校代码10487密级硕士学位论文宽输入范围逆变启动电源数字控制技术研究学位申请人：代新建学科专业：电气工程指导教师：朝泽云讲师答辩日期：2014年1月6日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonWideRangeInputVoltageInverterStartingPowerSupplyBasedonDigitalControlTechnologyCandidate:DaiXinjianMajor

2、:ElectricalEngineeringSupervisor:LEC.ChaoZeyunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,HubeiP.R.China430074Jan.6,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要船舶电站发电机组的滑油系统配备有应急交流电动滑油泵，在交流失电或滑油系统故障时为机组轴承等转动部分提供润滑油，防止发电机的转子过热而损坏。应急交流电动滑油泵

4、的可靠性影响整个船舶系统的正常工作，并且采用DSP控制可靠性高，可以实现全数字化，因此需要设计基于DSP控制的驱动异步电动机拖动滑油泵的逆变启动电源。该逆变启动电源由升压变换器和三相逆变器组成，它能在市电以及蓄电池两种工况下工作，能够软启动或者直接启动异步电动机。升压变换器有市电整流和蓄电池两种供电方式，将宽电压范围电压调节到一个恒定的直流电压值，为后级提供稳定的直流电。后级三相逆变器为负载提供380V/50Hz交流电。升压变换器在市电整流和蓄电池相互切换的过程中会导致直流环节电压大的突降或者突升，因此需要考虑切换过程中的动态性能以及稳压性能。本文的主要工作是对升压变换器和三相逆变器数字

5、控制的研究。首先，对前级升压变换器的原理进行说明，并对主要电路参数选择和计算，建立了升压变换器的数学模型，然后在宽输入电压范围单电压环和输出电压外环电感电流内环进行直接离散域PI控制器设计，通过仿真和实验结果说明控制器参数设计的可行性，具有很好的直流输出电压稳态特性以及电压切换特性。其次针对三相逆变器在dq坐标系下的数学模型进行输出电压外环电感电流内环进行控制器的设计，控制策略采用SVPWM调制策略，可以提高直流电压利用率和改善输出电压波形。通过仿真和实验，验证了三相逆变器控制方案的可行性以及系统的稳定性。最后对整个实验平台硬件电路做了简要说明，并给出实验平台控制电路框图。在实验台架上做

6、了升压变换器和三相逆变器级联带电阻和三相异步电动机实验，并给出了实验结果。实验结果证明整个控制方案的可行性和合理性。关键词：升压变换器，三相逆变器，PI数字控制器，异步电动机I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractACelectricalurgentoilpumpequippedinshippowergeneratorsisusedtoofferlubricatingoiltotheunitrotatedbearingfromoverheatingwhentheutilitypowerislostandoilpumpsystemisfault.It’sreliabilityin

7、fluencethewholereliabilityoftheshipelectricpowersystem,soInverterstartingpowersupplybasedonDSPcontrolwhichisusedtodrivetheasynchronousmotordraggingtheACelectricaloilpumpisrequired.TheInverterstartingpowersupplyisconsis