400hz逆变电源波形控制及限流技术研究

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1、分类号学号M201271211学校代码10487密级硕士学位论文400Hz逆变电源波形控制及限流技术研究学位申请人：田伟学科专业：电力电子与电力传动指导教师：彭力教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonDual-loopControlandcurrentlimitingTechniquefor400HzInvertersCa

2、ndidate:TianWeiMajor:PowerElectronicsandElectricDriveSupervisor:Prof.PengLiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015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

3、明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律效果由本人承担。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

4、月日华中科技大学硕士学位论文摘要中频逆变器作为交流电源的重要组成部分，在航空、机车和船舶领域中得到了广泛的应用，本文以10kVA、400Hz/115V组合式三相四线制中频逆变器为研究对象，主要研究了逆变器的双环控制技术以及限流保护技术。首先，介绍了带输出隔离变压器的控制对象的数学模型，对比了几种双环控制方案的优缺点，最后选择带负载电流前馈的电容电压外环电感电流内环的双环控制策略，在考虑数字控制延时影响的基础上，在连续域中设计了双环控制参数，为了方便限流点的设置，内环采用PR（比例谐振）控制器，外环除了基波P

5、R控制器外，为了抑制输出电压谐波，还在外环加入了3、5、7等低次谐波谐振控制器，仿真和实验表明所设计的双环控制参数具有可行性。其次，为了提高逆变装置的可靠性和短路性能，提出了变参数限流控制策略，该方案在双环控制基础上，以短路时电感电流指令正弦化为目的，以减小外环PR控制器参数为手段，以双环控制中的内环为控制对象，在三相短路、两相短路和单相短路故障发生时，能够有效改善输出特性，使输出电流谐波大大减小，也削弱了输出隔离变压器在短路时的噪声，仿真和实验结果表明该方案具有很好的限流效果。最后，对本文的参数设计过程和

6、限流控制策略进行优缺点总结，并对下一步工作进行展望。关键词：中频逆变器，PR控制，负载前馈，变参数限流I华中科技大学硕士学位论文AbstractIt’suniversallyacknowledgedthatthemediumfrequencyinverteriswidelyusedinthefieldofaviation,marineareasandlocomotives.ItisoneofthemostimportantpartoftheACpower.Thedouble-loopcontrolstrat

7、egyandcurrent-limitingprotectiontechnologyareinvestigatedinthisthesisbasedona10kVAmiddlefrequency400Hz/115Vinverter.Firstly,themathematicalmodelofcontroltargetswithisolationtransformerintheoutputterminalisintroduced.Thenseveralkindsofdouble-loopcontrolstra

8、tegywerecomparedandthedouble-loopwithcurrentfeedbackoffilterinductanceasinnerloopandoutputvoltageasouterloopwhichincludefeed-forwardofloadcurrent.Althoughthecontrollerwasdesignedinthecontinuousdomain,theinflu