瞬时值反馈控制三相航空静止变流器设计研究

利用瞬时值反馈控制可使电力电子变换器获得较好的动态响应和高质量的输出电压波形。本文针对SVPWM调制的三相航空静止变流器的系统模型特点,在d,q同步坐标系下,采用PI调节器实现了电压瞬时值反馈控制。为了抑制谐波对控制回路的影响,在控制回路中引入零相移低通有限冲击响应(FiniteImpulseResponce,FIR)数字滤波器。仿真和试验表明了该控制方案有效性。

航空静止变流器的研究综述

航空静止变流器实现机载直流电到交流电的转换,是航空电源系统的重要组成部分。本文从拓扑和控制等方面回顾了近年的研究历程,讨论了提高航空静止变流器的功率密度、效率、输入/输出性能等的关键技术。分析了航空静止变流器的适用拓扑,采用反向恢复损耗问题小的拓扑、并采用交错移相控制技术等,可提高滤波器的等效开关频率,减轻被动元器件的重量。在DC-DC变换器的电压环中增加陷波滤波器,在DC-AC逆变器的电压环中增加谐振控制器,显著改变了特定频率处的变换器输出阻抗,解决了单相航空静止变流器的输入端的低频电流纹波问题,显著提升了航空静止变流器的输出电压调整率。在提高基础模块性能的基础上,研究了具有抗干扰能力强的组合控制技术,为航空静止变流器的标准化奠定了基础。

6kVA单相航空静止变流器研制

以新颖的双管正激组合变换器作为三态滞环控制电流型逆变器直流输入前级 ,研制了一种 6kVA单相航空静止变流器 ,将飞机 115V/ 4 0 0Hz恒压恒频二次电源 ,变换成 2 30V/ 5 0Hz单相交流电 ,以满足机载设备的供电要求。

推挽双向电流源高频环节航空静止变流器研究

提出了推挽双向电流源高频环节逆变器电路拓扑 ,分析研究了其稳态原理和电压瞬时值反馈控制方案。设计并研制的 2 5 0VA2 7VDC/ 115V4 0 0HzAC航空静止变流器原理样机 ,具有电路拓扑简洁、双向功率流、控制简单、变换效率高、可靠性高等优点 ,在低输入电压小功率逆变场合具有重要应用价值。

占空比扩展高频脉冲直流环节航空静止变流器研究

首次提出了高频脉冲直流电压波占空比扩展的新思路。深入分析研究了占空比扩展高频脉冲直流环节航空静止变流器稳态原理、三态离散脉冲电流滞环跟踪控制策略 ,获得了关键电路参数设计准则。设计并研制成功的 75 0VA 2 7VDC/115V4 0 0HzAC原理样机 ,具有变换效率高、功率密度高、可靠性高、稳态精度高、动态响应速度快、过载和短路能力强。

基于Matlab/Simulink单相航空静止变流器的建模与仿真

于Matlab/Simulink软件平台 ,建立了一单相航空静止变流器的Simulink模型 ,并给出了仿真和实验结果。实验结果表明 ,该建模和仿真方法不仅简单易行 ,而且可靠性高 ,能真实反映电源系统的动、静态性能。同时 ,该建模方法可直接推广应用于其它电源系统 ,为大型电源系统的仿真提供一条快捷、有效的途径。

软开关 PWM 组合式航空静止变流器研究

提出一种采用综合软化技术的新颖的软开关ＰＷＭ组合式航空静止变流器电路拓扑，即用一个具有电气隔离的变换器实现级联两级变换器的软开关，为实现高功率密度、高效率、低成本的航空静止变流器奠定了基础。详细分析和研究了这种电路拓扑的原理和设计。

新型单级航空静止变流器模块

提出了一种半桥电流源高频链逆变电路拓扑 ,介绍了它的工作原理 ,并将该技术用于实现航空静止变流器模块 ,给出了参数设计及器件选择。实验结果证明该电路在不同性质负载下能够可靠地工作。

SiC MOSFET在航空静止变流器中的应用研究

航空静止变流器实现机载直流电到交流电的转换,对功率密度、效率、环境适应性、可靠性和电气性能等有较高的要求。碳化硅(SiC)半导体器件的开关速度快、高温特性好,在航空静止变流器中有很好的应用前景,但目前关于宽禁带器件在航空静止变流器中应用的研究比较少。首先结合现有的典型航空静止变流器电路拓扑分析了SiC MOSFET应用的关键问题;然后针对航空静止变流器逆变级的两级级联半桥逆变器,对比分析了应用SiC MOSFET与Si MOSFET的损耗大小,分析结果表明在现采用的开关频率下,即使现有SiC MOSFET导通损耗较大,但总损耗仍较小;且开关频率越高,SiC MOSFET的效率优势越明显,最后为适应高开关频率SiC MOSFET逆变器的需要设计了一种适应高开关频率和宽占空比变化信号的SiC MOSFET驱动电路,搭建了1台500 VA、115 V/400 Hz两级级联半桥逆变器实验样机,并验证了应用SiC MOSFET的航空静止变流器逆变级的可行性。

航空静止变流器技术

静止变流器是飞机电源系统的核心组成部分,它不仅直接关系到飞机的飞行安全,同时也是决定航空电源系统技术水平的主要因素之一。文中主要对静止变流器的实现方法进行了研究,提出一种双Buck逆变器拓扑结构。该方法采用一种单相双降压式电路拓扑,不存在桥臂直通,开关管体二极管不参与工作,不存在体二极管反向恢复损耗大的问题,效率高、可靠性高。通过仿真实验验证了提出的静止变流器拓扑结构的特性。

高功率密度1kVA航空静止变流器

对一种采用分布电能变换技术的航空静止变流器进行分析和研究,变流器由两个推挽正激直流变换器和两级级联全桥逆变器组成,此种结构由规格统一的模块构成,功率变换被平均分配到各模块中进行,避免了高压功率器件的使用。通过对工作原理和控制策略的分析证明,此种结构可显著减小输出滤波器的体积重量,同时可以在较低的开关频率下实现很好的输出特性。研制的一款1kVA 400Hz原理样机效率达91.3%,质量仅为1.8kg,验证了此静止变流器具有功率密度高、输出特性好、可靠性高、易于实现等优点。

大功率三相静止变流器研究

分析了低压静止变流器的几种技术方案 ,并在此基础上提出了一种可以实现大容量输出的电路方案 ,采用多重叠加和移相调压技术成功地研制了 2 8V输入 2 0 k VA静止变流器 ,该变流器达到了机场地面电源国家军用标准技术要求 ,满载时效率高达 93 %以上。

48V/3KVA正激直流环节软开关静止变流器的分析与实现

变换器高频软开关工作可减小变压器和滤波元件的尺寸和重量 ,改善电气性能 ,提高效率和可靠性。本文提出了正激直流环节软开关逆变器拓扑 ,介绍了正激直流变换器、离散脉冲控制逆变器和吸收电路的基本工作原理和工作特性 ,并采用 IG-BT制作了一台原理样机。实验结果证明该静止变流器有高的技术性能指标。

28V输入20kVA三相静止变流器的动态特性研究

建立了移相调压阶梯波合成逆变器的动态模型 ,分析了系统的动态性能和闭环参数设计方法。 2 8V输入 2 0kVA逆变器实验验证了动态模型的正确性 。

平均电流法控制的并联航空静止变流器系统

航空静止变流器的性能控制对地面维护保障的工作效率有较大影响。输入并联输出并联逆变器系统的控制是基于单台逆变器的稳定工作的,首先介绍单台逆变器的工作原理,然后分析多台逆变器模块之间的控制方法,最后利用PLECS软件搭建仿真验证平台,验证航空静止变流器系统系统的正确性,验证结果表明:平均电流法控制的并联航空静止变流器系统可以改进航空静止变流器,使其工作更加稳定。

28V输入20kVA三相静止变流器研制

分析了低压静止变流器的几种技术方案 ,并在此基础上提出了一种可以实现大容量输出的电路方案 ,采用多重叠加和移相调压技术成功地研制了 2 8V输入 2 0kVA静止变流器 ,该变流器达到了机场地面电源国家军用标准技术要求 ,满载时效率高达 93%以上。最后给出试验结果和波形。

宽输入非隔离型三相航空静止变流器的研究

航空静止变流器（ ASI-Aeronautical Static Inverter ）是航空电源系统中的二次电源，是飞机电源系统的核心组成部分。本文主要对静止变流器的两级式组合静止变流器的主电路结构提出了研究方法，使后级的双Buck逆变器拓扑结构具备较宽的负载适应范围。

地铁车辆静止变流器

阐述了地铁车辆静止变流器(SIV)的技术特点,介绍了SIV的总体要求、构成和主电路形式及其在我国的发展和应用情况,并以TGF4型地铁车辆SIV为例对其性能进行了说明,指出国产地铁SIV已具备了推广应用的条件。

1 kVA高频软开关三相变流器研制

对新研制的 1 k VA2 70 V直流变换成三相四线恒压 (1 1 5 V/2 0 0 V)恒频 (4 0 0 Hz)交流电的变流器所采用的主电路拓扑构成、工作原理、控制方法进行了介绍、分析 ,给出了实验数据和波形 ,并对实验结果进行了分析。该变流器采用了模块化结构 ,由 3个 3 3 3 VA单相 DC/AC变换器组合而成 ,最高开关频率达 1 0 0 k Hz,采用了电流电压双闭环 DPM滞环控制。结果表明该系统具有高效率、高功率密度 ,输出波形质量优 ,三相不对称负载能力强等特点。

Z源逆变器高阶微分反馈控制研究

以航空静止变流器控制为研究对象,针对传统两级逆变结构效率低、系统复杂以及死区效应带来的死区波形畸变问题,引入Z源逆变器设计航空静止变流器;针对Z源逆变器系统高阶且非最小相位造成的控制器设计复杂的问题,引入了一种基于高阶微分器的反馈控制策略,该控制策略利用高阶微分器对系统各阶状态变量进行估计,具有不依赖于精确系统模型的特点;仿真实验表明,将此反馈控制器用于Z源逆变器输出电压控制时能够有效跟踪给定输出电压,系统受到外部扰动时依然能保持良好的静态和动态性能,满足静变流器控制需求。