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50kW直流能馈型交流电子负载逆变电源的测试

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-04-01 08:44:19

目前,电源设备广泛应用于各个行业,为了保证性能电源通常需要在出厂前进行负载测试。鉴于传统负载能量利用率低、负载调节不方便等缺点,开发了50kWDC能量反馈交流电子负载。根据机车逆变电源DC输入的特点,确定电子负载采用模块化并联,模块电路采用负载模拟+DC能量反馈两级结构。与交流能量反馈到电网的方式相比,选择DC能量反馈方式,减少了能量转换次数,提高了能量利用率。模块前负载模拟单元采用PWM整流电路,通过控制输入电流的振幅和相角控制模拟负载的大小和类型;后能量反馈单元采用移相全桥电路,主要保持中间DC母线电压的稳定性,将能量反馈到逆变电源输入端。对于负载模拟单元,采用单电流环控制。首先,建立了单相PWM整流器的数学模型,分析了PI控制+电源电压前馈的控制策略。为了进一步消除稳态误差,采用无源控制,建立了PWM整流器端口可控哈密顿模型(Port-ControledHamilthdisssipation、PCHD),研究了无源控制策略,并进行了模拟分析。对于能量反馈单元,采用直流电压外环和输出电流内环的控制策略。

首先,建立移相全桥电路的小信号模型,在此基础上设计了PI控制器。为了抑制直流母线电压二倍频纹波分量对系统性能的影响,采用了在反馈通道中加入陷波滤波器的滤波措施。根据整机的技术指标,设计了主电路各部件的参数,完成了设备的选择。以DSP为主芯片,CPLD为辅助芯片,完成了控制系统设计,根据主电路的控制要求完成了DSP和CPLD的软件设计。***,在MATLAB/simulink中进行模拟,

验证设计方案可行;在17kW电子负载样机上进行了实验研究,在满载、半载、相位突变、负载突增、负载突减等工况下进行了实验,分析了关键点波形,结果表明电子负载具有良好的动静态性能。

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