可編程交流電子負(fù)載控制策略研究.pdf

1、現(xiàn)代生活中隨處可見各種電源設(shè)備，這些設(shè)備出廠前需要進(jìn)行長時(shí)間的帶載測試。帶真實(shí)負(fù)載測試時(shí)需要很大的試驗(yàn)場所，測試過程中的能量全部消耗在真實(shí)負(fù)載上。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電子負(fù)載應(yīng)運(yùn)而生，代替了傳統(tǒng)真實(shí)負(fù)載，只需在程序中修改負(fù)載類型和數(shù)值即可模擬不同負(fù)荷，并且可以結(jié)合逆變技術(shù)將試驗(yàn)過程中消耗的能量回饋到電網(wǎng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
　　本文基于電子負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程，提出了由三個(gè)單相半橋 PWM整流器級(jí)聯(lián)成三相負(fù)荷模擬器。該結(jié)構(gòu)

2、中的三個(gè)單相半橋PWM整流器相互獨(dú)立，無耦合，簡化了傳統(tǒng)三相系統(tǒng)控制程序中的解耦控制。為了級(jí)聯(lián)而成的三相負(fù)荷模擬器能夠模擬不同類型的負(fù)荷，論文做了如下工作：
　　首先，分析了單相半橋PWM整流器的工作原理。由于該開關(guān)變換器在功率管通斷情況下是一個(gè)時(shí)變非線性的電路，不能利用線性系統(tǒng)的控制理論分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文采用狀態(tài)空間平均法對(duì)單相半橋PWM整流器建立小信號(hào)模型，并得到對(duì)應(yīng)的狀態(tài)方程。
　　其次，由建立的小信號(hào)模型得到系統(tǒng)

3、的傳遞函數(shù)，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。功率開關(guān)管的導(dǎo)通占空比D會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)D<0.5時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)D>0.5時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。分別采用比例積分控制器和比例諧振控制器作為負(fù)荷模擬器的電流閉環(huán)控制器，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正，并比較了兩種電流閉環(huán)控制器的校正效果。在此基礎(chǔ)上，還討論了單相半橋 PWM整流器橋臂上的兩個(gè)分壓電容電壓不平衡對(duì)負(fù)荷模擬器輸入電流的影響，并研究了兩個(gè)分壓電容的均壓控制策略。
　　最后，在理論研究的基礎(chǔ)上，利用Matla