异步电机变频起动用电源装置的研究

摘要

电力故障的突发不以人的意志为转移，在发生事故造成突然停电的情况下仍能提供不间断的电力显得尤为重要。在线式三相专用不间断电源在船舶上是必不可少的装置。本文研究的逆变起动电源是为汽轮发电机组交流电动辅油泵和柴油发电机组电动泵供电的专用电源，在交流失电时，需要逆变起动电源不间断的为电动泵供电。根据电路结构，本文将逆变起动电源分为直流部分即BOOST变换电路和交流部分即三相逆变电路分别进行讨论。采用电压外环电感电流内环的双闭环控制策略实现BOOST电路在宽输入范围的情形下仍能输出稳定的直流电压，采用电压外环电感电流内环的双闭环控制策略使得三相逆变电路在负载突变情况下仍能输出稳定的三相正弦电压，采用SVPWM空间矢量调制实现异步电机变频起动。
　　 本文首先推导出BOOST电路小信号模型与传递函数，对电路参数进行设计与计算。讨论并分析了右半平面零点对系统稳定性的影响，提出采用双闭环的控制策略使得电压在195V~255V和463V~546V两个电压范围内切换时输出电压波动小，提高系统动态性能。本文设计出双闭环控制器，并通过软件仿真分析并进行实验验证。
　　 本文建立和分析了在不同坐标系下三相逆变器的模型，并对同步旋转坐标系下的逆变器模型进行解耦。选取电压外环电感电流内环的双闭环瞬时值控制，可以保证对电感电流进行限幅，同时也提高了系统的动态性能。本文设计了双闭环控制器，给出软件仿真结果。
　　 对系统的硬件进行设计与分析，编写程序，最终实现了BOOST电路的双闭环控制与空间矢量调制下异步电机变频起动。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

2 宽范围输入电压BOOST电路控制

3 负载突变三相逆变器控制

4系统软硬件设计

5 总结与展望

致谢

参考文献