能量回馈型单相交流电子负载的研究.pdf

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1、第45卷第6期电力电子技术Vo1．45．No．62011年6月PowerElectronicsJune201l能量回馈型单相交流电子负载的研究贾月朋，任稷林，祁承超，贾月颖(1．空军雷达学院，湖北武汉430019；2．河北博野中学，河北保定071300)摘要：能量回馈型单相交流电子负载是一种可模拟阻性负载以及任意功率因数的感性和容性负载，并将吸收的能量回馈电网的电力电子装置。主电路拓扑采用AC／DC／AC结构，前级负载模拟部分基于单周期控制技术．后级能量回馈部分基于滞环电流控制技术，主电路整流器和逆变器均采用单极性调制方案。应用上述方案设计1kVA交流电子负载实验样机。实验结果表明，该方

2、案简单易行，可实现单相测试电源的各种阻抗特性模拟，并将吸收能量以接近单位因数回馈电网。关键词：交流电子负载；单周期控制；滞环电流控制；单极性控制中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)06—0091—03ResearchonSingalACElectronicLoadwithEnergyFeedbackJIAYue—peng，RENJi—lin，QICheng—chao，JIAYue—ying2(1．AirForceRadarAcademy，Wuhan430019，China)Abstract：ACelectronicloadiSakindofpowe

3、relectronicdevicetosimulatevari0USloadproperties，whichcansim．ulatenotonlyresistiveloadsbutalsoinductiveandcapacitiveloadswitharbitrarypowerfactor，atthesametimemaketheenergyfeedbacktotheACgrid．ThemaincircuitadoptsthetopologyofAC／DC／ACconverters，theAC／DCstageisbasedonsingle—cyclecontrol，theDC／ACsta

4、geisbasedonhysteresiscurrentcontrol，thePWMrectifierandinverteradoptsunipolarmodulation．A1kVAprototypeisestablishedtotestACpowersources．Theexperimentalre·suitsaregiventoverifytheproposedanalysisandcontrolschemes，theequipmentcansimulatediversifiedcharac-ter—isticandfeedtheenergybacktotheACgridinuni

5、t—factor．Keywords：alternatingcurrentelectronicload；single—cyclecontrol；hysteresiscurrentcontrol；unipolarmodulation1引言控制容易出现过高的开关频率，开关损耗增大。这里设计的交流电子负载前级负载特性模拟交流电子负载主要应用于各种电源的测试，部分采用单周期控制策略．后级能量回馈部分基可模拟真实环境中的负载(用电器)，连续调节负于滞环电流控制方式．在传统的滞环比较器中加载大小，具有体积小、重量轻、节省安装空间、实验入时钟控制。限制开关管最高频率。主电路整流器性能优良等特点，解决了测

6、试精度问题【lJ。传统电拓扑采用单极性控制方式。子负载常选用耗能元件．能量最终以热能方式浪费掉，同时带来严重的机体散热问题。若采用能量2系统主电路拓扑结构回馈型交流电子负载．不仅能将电能循环利用，而能量回馈型单相交流电子负载串联在待测试且测试设定简单灵活．具有广阔的工业应用前景。交流电源的输出侧。一方面，它要模拟纯阻性以及在众多交流电子负载的控制策略中，单周期任意功率因数的感性和容性负载的电特性。完成控制技术具有抗电源扰动能力强、动态响应快、鲁对待测电源的测试；另一方面．它要通过并在电网棒性强、恒频控制等优点[21，目前在交流电子负载上的变压器将吸收的能源反馈到电网，以完成能的控制中应用

7、很少；滞环电流控制技术电路非常源的重复利用。电子负载主电路基于双PWM变简单，电流动态响应速度快，且对电路参数变化不换器．采用两级AC／DC／AC变换结构，其拓扑可分敏感，对负载适应能力强，无需载波，因此输出电为5部分I31，如图1所示。负载模拟变换器是电子压中不含特定频率的谐波分量．但传统滞环电流负载的关键部分，通过采用适当的控制方式调节流过输入电感。的电流i，从而模拟各种负载特性考核待测交流电源的动态和稳态特性。直流母定稿日期：