永磁真空开关分合闸储能电容充电控制器研究与实现

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.1.1 真空开关中操动机构的发展

1.1.2 永磁真空开关操动机构的能量来源

1.1.3 分合闸储能电容充电研究的意义

1.1.4 分合闸储能电容充电研究现状

1.1.5 分合闸储能电容充电控制器的要求

1.2 储能电容充电技术的发展

1.2.1 高压直流串电阻充电

1.2.2 工频LC谐振充电

1.2.3 高频谐振变换器充电

1.2.4 LCC谐振变换器研究难点

1.3 主要研究内容

第二章 基于LCC谐振变换器的充电控制器主电路分析

2.1 充电控制器主电路拓扑

2.2 DCM模式工作原理

2.2.1 DCM2模态工作原理

2.2.2 DCM1模态工作原理

2.3 DCM2模态与DCM1模态的临界条件

2.4 DCM2模态输出特性分析

2.4.1 串联谐振电容电压初始值求解

2.4.2 DCM2模态谐振电流峰值特性

2.4.3 DCM2模态实时谐振频率特性

2.5 本章小结

第三章 基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法研究

3.1传统变频控制算法的电流输出特性

3.2临界断续谐振模式

3.2.1 临界断续谐振模式下的平均输出电流

3.2.2 谐振频率追踪的实现

3.3 基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法设计

3.3.1 模糊控制器的设计

3.3.2 输入量、输出量的模糊化与隶属度函数选择

3.3.3 模糊规则设计

3.3.4 模糊推理与去模糊化

3.4 基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法仿真验证

3.4.1 LCC谐振变换器仿真模型

3.4.2 传统变频控制算法仿真分析

3.4.3 基于谐振频率追踪的传统变频控制算法仿真分析

3.4.4 基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法仿真分析

3.5 本章小结

第四章 分合闸储能电容充电控制器系统实现

4.1 整体设计方案

4.2主电路设计

4.2.1 高频变压器设计

4.2.2 谐振元件参数设计

4.2.3 驱动电路设计

4.2 控制电路设计

4.3 信号采样电路

4.3.1 输入电压采样电路

4.3.2 输入电流采样电路

4.3.3 输出电压采样电路

4.3.4 谐振电流转换电路

4.4 辅助电源设计

4.5 保护电路设计

4.5.1 输出过电压保护电路

4.5.2 桥臂直通闭锁电路

4.6 充电控制器系统软件设计

4.6.1 控制系统主程序设计

4.6.2 谐振频率追踪程序设计

4.6.3 模糊恒流控制程序设计

4.6.4 零电流关断与同步续流程序设计

4.6.5 涓流充电程序设计

4.7 本章小结

第五章 实验研究与分析

5.1 谐振频率追踪可行性验证

5.2 不同控制算法充电实验对比

5.2.1 传统变频控制算法充电实验

5.2.2基于谐振频率追踪的传统变频控制算法充电实验

5.2.3基于谐振频率追踪的模糊恒流控制算法充电实验

5.3分合闸储能电容的充放电实验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

发表的学术论文和参加科研情况

致谢