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电子负载的研制

由大功率晶体管构成的功率恒流源充当负载,通过吸收电源提供的大电流,从而模拟复杂的负载形式,测试电能输出装置或转换装置的输出性能。在对比传统测试  (本文共5页) 阅读全文>>

湖北工业大学
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机车电源测试用交流并网型直流电子负载的研制

近年来,伴随着电力电子技术的快速发展,各种电源装置在社会各个生产环节得到普遍应用,这些电源出厂都是需要进行严格的带载、老化等测试实验。然而传统的电源带载测试方案将大量的能量白白消耗在电阻上。鉴于传统电源测试方案的不足,本文主要以机车电源测试用交流并网型直流电子负载为研究对象。首先分析了直流电子负载基本原理,讨论了三级式、两级式并网型直流电子负载主电路的拓扑结构,并对两种拓扑结构的电子负载实现原理、控制策略、实际工作效率等方面进行了对比分析,最终选择两级式拓扑结构作为本文研究对象的拓扑结构。分别对电子负载模拟单元移相全桥DC/DC变换器和能量回馈单元DC/AC单相并网逆变器的工作原理进行了阐述。与以往传统移相全桥控制策略不同,本文采用输出电感电流内环、输入电感电流外环的电流双闭环控制策略,基于状态空间平均法建立负载模拟单元小信号模型并且从控制理论的角度上进行了分析,从理论上论证了基于电流双闭环控制使得系统的稳定性和动态响应特性得到...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
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交流能馈型直流电子负载的研制

随着我国轨道交通事业的快速发展以及人们节能环保意识的不断增强,机车电源出厂老化测试如何节能增效成为相关企业的重要研究课题。本文以400kW机车电源为测试对象,设计了一种可将测试电能回馈电网的交流能馈型直流电子负载装置。首先,通过对国内外文献中能馈型直流电子负载拓扑结构和控制策略的比较和分析,并结合被试机车电源的工作特性和性能技术指标,研究了一种由软开关移相全桥变换器和LCL型滤波器的并网逆变器级联组成的交流能馈型直流电子负载基本工作原理,并提出了模块化并联系统方案。其次,根据本文电子负载拓扑组成分别对前后级功率电路和控制策略进行了分析研究。针对前级软开关移相全桥变换器桥臂ZVS的实现、变压器副边占空比丢失以及整流二极管振荡等关键问题进行了分析和研究,并在此基础之上设计了全桥变换器的主电路参数。通过状态空间平均法建立了软开关移相全桥变换器小信号数学模型,并分析了移相全桥输入电感电流外环、输出电感电流内环控制的双电流环控制策略。根据...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
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机车电源测试用直流回馈型直流电子负载的研制

随着我国轨道交通事业的发展和能源危机的日益加重,针对机车电源测试时用模拟负载造成能量浪费的情况,以机车电源客车DC600V中的120V/10kW直流充电机为测试对象,设计了一种将测试能量回馈到被测试电源直流输入侧的能量回馈型直流电子负载。本文通过查阅国内外文献、分析被测试电源工作特性和车间测试环境,在交流并网型电子负载的基础上,设计了一种由升压斩波电路和移相全桥电路级联组成的直流回馈型直流电子负载。相较于交流并网型电子负载,直流回馈型电子负载即拥有控制方式简单、更容易实现的优点,又能将测试电能直接回馈到被测电源输入侧,省去了逆变、整流等能量变换环节,避免了能量在多次转换过程中所产生的谐波污染和功率损耗。本文通过对升压斩波电路和移相全桥电路的基本工作原理分析,对直流回馈型直流电子负载的电路拓扑和器件参数进行了设计。根据被测试电源的出厂测试要求,通过对系统的小信号建模,对能量回馈型电子负载的控制方式进行了分析与设计。在负载模拟部分,...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北工业大学
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机车电源测试用直流回馈型交流电子负载的研制

电源出厂前都要经过严格的负载试验测试电源的动态、稳态性能,保证出厂电源的优良品质。本文以机车DC600V电源测试系统为背景,针对传统的能耗型电子负载存在的负载调节不够灵活、电能利用率低等缺点,采用电力电子器件组成的能馈型交流电子负载能够满足逆变电源负载试验的需求,同时将测试所需的电能循环利用。针对传统的交流回馈方式并网谐波抑制难度大、工频隔离变压器体积和损耗大的缺点提出了电能的直流回馈方式,同时将软开关应用于能馈型电子负载,针对直流回馈型交流电子负载展开深入的研究工作:(1)将直流回馈型交流电子负载模块化为前级负载模拟单元和后级直流回馈单元,分别分析了两级变换器的拓扑结构,根据负载模拟单元的开关函数建立了对应的数学模型,根据功率平衡原理建立了直流回馈变换器的数学模型。对直流主电路、下位机控制系统和上位机控制系统的功能划分进行了分析。(2)根据负载模拟单元的数学模型得到了基于PI控制器的电流单环离散控制系统,分别按照典型Ⅰ型系统整...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
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能馈型直流电子负载的研制

为保障电源设备安全稳定的运行,在出厂前需要根据性能的不同对电源设备进行带载测试。传统的带载测试方法是采用静态阻抗的方法进行放电测试,但是这种方法有很多的缺点,如静态阻抗的负载形式单一、电能最后都以热量的形式散发出去造成能量巨大浪费等。能馈型直流电子负载的优势是能模拟负载的特性、轻便灵活、测试性能优良、可以将能量回馈到电网实现能量的循环利用等,因而有望被广泛的应用在电源设备的出厂测试中。本文首先对能馈型直流电子负载工作原理进行了分析,然后对比几种能馈型直流电子负载结构的优缺点,给出了本文的系统设计方案。本文采用DC-DC变换器和DC-AC变换器串联的结构,最后通过变压器将能量回馈到电网。能馈型直流电子负载的前级DC-DC变换器主要作用是实现对输入电压和电流的控制,采用的是H桥型Boost电路作为主电路的拓扑。因为输入电流较大,所以H桥型Boost电路的每个桥臂采用是四个功率管并联的结构。DC-DC变换器采用的控制芯片为SG3525...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>