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静态开关切换控制器的设计与研发
| 论文题名： | 静态开关切换控制器的设计与研发 |
| 关键词： | 静态开关切换控制器;触发晶闸管;三相电压dq0检测算法;船舶供电系统 |
| 摘要： | 近年来,高新技术设备对电能质量有了新的更高,更全面的要求。为了对船舶供电系统进行综合治理,越来越多的国内外专家学者开始关注并研究双电源供电系统。静态切换开关为电源二选一切换系统,在主用电源正常情况下,负载由主用电源供电;当主用电源出现电压故障时,负载自动快速切换至备用电源,静态切换开关可为提高供电系统可靠性提供经济有效的解决方案,从而满足高新技术设备对供电质量的苛刻要求。 分析了静态切换开关的基本原理,并且对无辅助换流电路、强制换流电路以及几种LC谐振辅助换流电路做了分析。改进了一种新型的LC桥式谐振辅助换流策略,通过主用晶闸管吸收谐振电容上的多余电量,防止谐振旁路上多余的电量注入负载端,并且不必串联馈能二极管但却起到馈能的功能,减小了系统的损耗;在谐振旁路电感和电容之间加入一个阻值适当的功率电阻,用于阻抗谐振电流的极速上升。设计了一种改进的充电电路策略,无需外加电压源,就地取材,利用线电压给电容充电,采用软硬件相结合的电容充电技术,使得充电时间点、充电量具有可控性。 介绍了触发晶闸管的条件以及对几种模拟触发晶闸管技术做了分析,设计了一种基于DSP控制系统的新型数字触发电路,该种触发方式功耗低,具有很高的精确度,脉冲对称度较高并且具有稳定、容易调试、设置以及修改方便等特点。 利用三相电压dq0检测算法原理,设计了一种电源信号硬件检测模块,并且结合静态切换开关的实际应用系统,研发了一套对三相电压的软硬件检测系统。 设计了静态切换开关系统的软硬件方案,系统能够对数字信号、小电压信号、小电流信号等一系列复杂信号快速处理,采用最佳算法和信息融合,大幅度提高静态切换开关监测系统的人工智能水平。系统的软硬件均具有可扩展性、可更换性和兼容性等性能。在数字式变频器电源基础上提出一种新型智能不间断供电的静态切换开关系统。 经过大量地实验表明,系统能够在8ms内完成切换工作,达到了敏感负载对不间断供电的要求。此套系统有望应用于船舶电力系统。 |
| 作者： | 刘正海 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 万振刚;沈孟良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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