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通用型中小功率变频电源的研究

井路生  
【摘要】:由于传统能源的枯竭,各国对环境保护的重视以及现存电力系统的种种弊端,分布 式发电将在未来的供电系统中发挥越来越重要的作用。近年来以燃料电池发电技术,微 型燃气轮机发电技术,光伏电池发电技术和风力发电技术为代表的新型分布式发电技术 发展迅速。但是分布式发电技术发出的电都不是与电网供电系统相同的交流电,无法与 大电网联网或者直接供给普通负载使用,都需要变频装置将其变换成负载可以使用的交 流电或者与大电网电压、频率相匹配的工频交流电。因此,针对特定的分布式发电技术 研究与其相配套的变频电源就很有必要。 本文针对内燃机拖动永磁发电机的中小功率分布式发电系统,设计一套变频电源, 将发电机发出的中频交流电变换为相电压220V、频率50Hz的工频交流电。在论述和分 析了变频电源及其控制技术发展的概况和趋势的基础上,结合本课题任务的实际情况, 设计了一套中小功率的逆变电源。系统中PWM控制信号采用专用集成芯片SA4828生 成,减轻了控制器的工作量也提高了系统的可靠性。控制器选用集成了A/D转换器的 单片机,使得系统的硬件复杂性降低,提高了可靠性。 文中介绍了系统的硬件电路和软件系统的设计过程,对设计的系统进行了基于 Matlab/Simulink的仿真,给出了仿真的结果。对设计的逆变电源进行了实验,给出了试 验结果。仿真和试验的结果证明,本文设计的系统运行良好,性能可靠,完成了设计的 任务,并为后续的研究工作打下了基础。


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