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电力工业
用于中高压电机软起动装置的隔离开关电源研究
中高压电机软起动系统与低压系统相比,其根本差别在于晶闸管触发电路的不同。在低压系统中,晶闸管触发电路中的关键部分是触发变压器,此变压器不仅起到了触发晶闸管的作用,同时也起到了信号隔离的作用,防止主电路对控制电路的信号干扰,但在中高压软起动系统中,为了解决信号传送通道的绝缘问题,通常利用光纤来传送信号,而光电转换器和触发电路工作在高压侧,这就需要一个高压隔离辅助电源对其进行供电。在隔离电源中,常用的能量隔离手段是变压器,为了提高变压器的隔离电压、有效缩小变压器的体积,采用高压电线穿过磁环变压器,利用高频电流互感器原理传送能量,将电流经高频逆变后送入变压器一次侧,在二次侧就能感应出高频交变电流,最后通过二次侧的整流、滤波、稳压后对光电转换器和触发电路供电。这种结构使得变压器的隔离等级主要取决于高压电线的隔离等级,保证了整个系统的安全性。 本文主要以一次侧方波电流源为研究对象,采用低压侧的外供电取能方式,将双Buck变换电路作为恒流源的主电路,设计了恒流源的电流闭环控制策略,通过仿真,验证了控制策略的合理性。 基于全桥逆变电路拓扑的分析,针对输入电源为电流源的特殊性,设计了全桥逆变电路的整体控制方案,该方案允许同一桥臂出现直通。通过对全桥逆变电路的仿真,验证了整个设计方案的可行性,达到了预期的控制效果。 为了使整个电源具有良好的动态和静态性能指标,采用电路平均法建立了功率拓扑的数学模型,设计了电流控制器的参数,通过对整个电路的仿真,验证了参数设计的正确性。 通过实验调试,实现了一个平均值为2A,频率为70kHz的交变方波电流源,测试结果表明,整个电源符合预期的设计要求,进一步验证了整个电源方案的合理性。
硕士论文
《哈尔滨工业大学》 2010年硕士论文

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