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上海伊謄實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 伊藤發(fā)電機(jī),小型柴油發(fā)電機(jī),汽油發(fā)電機(jī)價(jià)格 |
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單相數(shù)碼發(fā)電獨(dú)立供電系統(tǒng)的研究
2017-7-17 閱讀(115)
傳統(tǒng)的小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)品,主要采用低速發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)工頻輸出發(fā)電機(jī),直接輸出所需要的電源。這類系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速低,體積大,難以便攜化;不同工況下的輸出電壓、輸出頻率的穩(wěn)定性差,不能滿足高電能質(zhì)量要求。隨著電力電子與信息電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了數(shù)碼發(fā)電系統(tǒng)。由于整體性能的改善,為便攜式發(fā)電設(shè)備提供了廣闊的市場(chǎng),也對(duì)供電系統(tǒng)在小型化、性能可靠性以及電能質(zhì)量等方面提出了更高的要求。
數(shù)碼發(fā)電系統(tǒng)是汽(柴)油發(fā)電機(jī)組與電力電子變換器的結(jié)合,采用整流逆變技術(shù),提高輸出直流或交流電壓的供電質(zhì)量。傳統(tǒng)數(shù)碼發(fā)電系統(tǒng)通常采用“交-直-交”兩級(jí)變換,前級(jí)采用二極管不控整流器,后級(jí)采用電壓源逆變器,中間環(huán)節(jié)需要采用阻抗變換器或DC-DC變換器。根據(jù)定子繞組發(fā)電狀況或逆變器輸出電壓狀況設(shè)計(jì)電子調(diào)速器,用來控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)噴嘴的開度,從而控制燃油發(fā)電機(jī)的輸出功率,然后經(jīng)過電力電子變換器,輸出滿足要求的高質(zhì)量交流或直流電能。數(shù)碼發(fā)電系統(tǒng)雖然已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是仍然有許多問題有待研究。
從電控的角度包括:
(1)電力電子變換器的結(jié)構(gòu)與算法需要改進(jìn);
(2)發(fā)電機(jī)的效率和機(jī)械特性需要改進(jìn);
(3)為提高可靠性,用電端與發(fā)電端解耦,等等?；谝陨峡紤],本課題以1.0kW小型汽油數(shù)碼發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)出新穎的電力電子變換器,預(yù)期改善上述問題。
1.給出和分析了小型汽油數(shù)碼發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電力電子變換器結(jié)構(gòu),分析了該電路的可行性和由此帶來的益處,如定子電流正弦化可以提高發(fā)電機(jī)的機(jī)械特性等,進(jìn)而制定了各部分的研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo),以完成額定功率1.0kW,輸出單相交流220V/50Hz的電源的設(shè)計(jì);
2.理論分析和仿真驗(yàn)證了單周期交錯(cuò)并聯(lián)有源PFC的均流控制算法;提出了一種無需檢測(cè)交流電壓的單相有源PFC的控制算法,同樣進(jìn)行了仿真分析;分析了前級(jí)單相有源PFC的直接運(yùn)算控制算法的工作原理,在仿真的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了較為全面的分析,完成了PFC功率電路設(shè)計(jì),并以DSP TMS320F2808核心,擴(kuò)展相應(yīng)外圍電路(檢測(cè)電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路,保護(hù)電路等),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,取得了較好的效果;
3.分析并仿真驗(yàn)證了全橋逆變-全橋整流DC-DC變換器的逆變器部分無相移調(diào)制算法和移相調(diào)制算法。作為中間變換器,可以調(diào)整前級(jí)電路與后級(jí)電路之間的電壓,提高了數(shù)碼發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的可用性;
4.理論分析了單相電壓源逆變器的單周期控制算法,該算法完成了調(diào)制與控制的有機(jī)結(jié)合,可以獲得更的輸出電壓波形,帶載能力更強(qiáng),仿真取得了較好波形。
5.分析了小型汽油數(shù)碼發(fā)電系統(tǒng)的電子調(diào)速控制器模型,包括整個(gè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(電控部分與機(jī)械部分)、PID控制器設(shè)計(jì)等。
