能量回饋型交流電子負載的研究.pdf

1、各種交流電源裝置（像交流穩(wěn)壓電源、交流UPS、變頻器等）在出廠時都要進行嚴格的老化實驗（24-72小時）和相關(guān)的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)帶載實驗，現(xiàn)有的利用大電阻負載放電和能耗型交流電子負載來老化的方式，由于沒有能量回饋功能，會耗費大量電能，與當前建設(shè)節(jié)約型社會相悖。出于節(jié)約能源、降低散熱等方面考慮，本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負載，它既能達到模擬真實阻抗負載放電效果，又能將老化測試能量回饋電網(wǎng)，實現(xiàn)能源的再生利用。
　　 本文針對

2、某型變頻器，分析其測試時所需負載的特性要求，介紹了能饋型交流電子負載的工作原理，提出帶有中間直流環(huán)節(jié)的AC-DC-AC的電子負載拓撲結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上對構(gòu)成電子負載系統(tǒng)核心的三相VSR進行了深入分析，建立其在三相靜止坐標系（abc）、兩項靜止坐標系（αβ）、兩相旋轉(zhuǎn)坐標系（dq）下的數(shù)學(xué)模型。然后還對變頻器老化測試環(huán)境中所需的LC濾波器進行設(shè)計。
　　 根據(jù)系統(tǒng)工作原理和運行規(guī)律，按控制方式將電子負載區(qū)分為負載模擬單元和能量回饋單

3、元。負載模擬單元采用直接電流環(huán)單控制方式以充分保證電流的跟蹤精度及速度;能量回饋單元采用傳統(tǒng)的電壓電流雙閉環(huán)控制方式，保證直流電壓的穩(wěn)定和電流單位功率因數(shù)回饋電網(wǎng);同時兩個控制單元都采用了SVPWM算法來解決開關(guān)頻率不固定，需要較高的AD采樣頻率等問題。接著，根據(jù)所設(shè)計的拓撲結(jié)構(gòu)及相應(yīng)控制方式，在Matlab/Simlink2010b仿真環(huán)境下搭建電子負載的仿真模型，整定各環(huán)控制器參數(shù)，并對電子負載的功能實現(xiàn)進行了仿真，結(jié)果驗證了所設(shè)計

4、電子負載可以在完成負載特性模擬的同時將能量回饋電網(wǎng)。基于工程實現(xiàn)的需要，還設(shè)計了電子負載的具體啟動過程，并在仿真中加以驗證。
　　 本文設(shè)計了電子負載中能量回饋單元的樣機系統(tǒng)，以三菱功率模塊PS21867為功率驅(qū)動核心，德州儀器(TI) TMS320F2812系列DSP為控制核心，分別設(shè)計了功率板和控制板電路。給出了交流側(cè)電感和直流側(cè)電容設(shè)計方法及主電路中的進線熔斷器和功率器件選型。然后采用模塊化編程思想，編寫了控制程序，包括主