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上海伊謄實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
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2.5KVA小型汽油發(fā)電機(jī)變頻電源控制器的研制
2017-10-28 閱讀(130)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用電需求急劇增加。作為移動(dòng)電源和備用電源的發(fā)電機(jī)，其市場(chǎng)需求也隨之日益增大。汽油發(fā)電機(jī)組的發(fā)展趨勢(shì)是汽油發(fā)電機(jī)組和電力電子變換器的結(jié)合以及電子調(diào)速器的使用，也就是將發(fā)電機(jī)輸出的原始電壓經(jīng)過(guò)電力電子變換器處理，然后再輸出給負(fù)載，電子調(diào)速器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)能的目的。為適應(yīng)市場(chǎng)的需要，開發(fā)一種輸出穩(wěn)定、可靠性高、成本低的小型汽油發(fā)電機(jī)組具有較大的實(shí)用價(jià)值。 本課題研究和設(shè)計(jì)2.5KVA小型汽油發(fā)電機(jī)變頻電源控制器。該變頻電源控制器的功率變換電路采用交一直一交的變換模式，輸出為單相220V/50Hz的交流電。
本文首先介紹了汽油發(fā)電機(jī)組的基本原理及其運(yùn)行特性，在此基礎(chǔ)上，以單片機(jī)控制為核心，詳細(xì)闡述了變頻電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其控制實(shí)現(xiàn)原理。對(duì)功率變換電路作了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)，包括整流電路，降壓電路，逆變電路和輔助電源電路的設(shè)計(jì)，并給出了各組成電路元器件選型的具體依據(jù)。 針對(duì)BUCK降壓電路的控制，采用脈寬調(diào)制集成芯片和PI調(diào)節(jié)構(gòu)成的電壓模式閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。而逆變器的控制則在建立其線性化模型的基礎(chǔ)上，引入雙閉環(huán)比例控制，很好地解決了系統(tǒng)輸出穩(wěn)態(tài)誤差過(guò)大的問(wèn)題。但由于雙閉環(huán)比例控制仍存在輸出失真的問(wèn)題，作為改進(jìn)控制，引入重復(fù)控制策略來(lái)提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和穩(wěn)定性，以提高逆變器的負(fù)載適應(yīng)性。 在變頻電源功率變換電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了汽油機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。針對(duì)汽油機(jī)工作過(guò)程中具有明顯的時(shí)變性，非線性和不確定性，采用PID與模糊控制相結(jié)合的策略，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)速控制器，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠迅速平穩(wěn)地跟蹤負(fù)載的變化，從而更好地提高輸出電源的品質(zhì)。
