6kVA 三相航空静止变流器的研制

【类型】学位论文

【作者】杨志兵 

【关键词】 航空静止变流器 三相 电容电流反馈 滞后一拍 模块化

【摘要】航空静止变流器是飞机的二次电源之一，它将主电源转换为115V/400Hz的交流电，供机载设备使用。三相组合式航空静止变流器易于实现模块化设计、具有良好的带不平衡负载能力等优点，有利于实现高效率、高功率密度、高可靠性。本文研制基于数字控制的三相组合式航空静止变流器。为了抑制逆变器的LC滤波器的谐振尖峰，本文分析了四种基本的无源阻尼方法，指出电感串联电阻和电容并联电阻两种方式阻尼效果最好，它们对LC滤波器在谐振频率以外的传输增益影响较小。为了消除阻尼电阻损耗，可以采用有源阻尼法。本文通过控制框图等效变换得到了与电感串联电阻、电容并联电阻等效的有源阻尼方法，即电感电流反馈法和电容电流反馈法。本文对这两种有源阻尼方法进行了比较，指出电容电流反馈法具有更好的输出电压外特性。滞后一拍和零阶保持是数字控制的重要特征，本文详细阐述了二者产生的机理。在此基础上，建立了基于电容电流和输出电压反馈的离散域数学模型。根据输出电压稳态误差和朱利稳定判据得到了PI调节器参数和电容电流反馈系数的可选区间，从中选取了合适的取值。针对逆变器输入电压脉动、LC滤波器参数的离散性，分析了所选取的PI调节器参数和电容电流反馈系数对电路参数变化的适应性，结果表明所设计的闭环系统具有良好的鲁棒性。为验证理论分析的正确性，在实验室研制了一台270V输入，115V/400Hz，6kVA的三相组合式逆变器原理样机。本文详细介绍了样机硬件电路和软件算法的设计，并进行了仿真和实验验证，结果表明本文的硬件电路、软件算法、PI调节器参数和电容电流反馈系数的设计是合理的。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】华中科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】阮新波

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