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原文传递 船舶电力推进变频调速仿真模块的开发
论文题名: 船舶电力推进变频调速仿真模块的开发
关键词: 变频器;船舶电力推进;变频调速;仿真模块
摘要: 船舶电力推进装置已在船上推广应用了较长的一段时间,随着交流变频调速技术的发展,船舶电网中这种小电网-大负载的方式也越来越多,这对负载和电源的管理,系统组成、配置及运行控制提出了严峻的考验,需要对其进行大量的试验与研究。但受各种条件所限,实物试验大多数情况下不可行,因此有必要进行数字仿真工作。相比于国外而言,我国对于船舶电力推进技术的数字仿真研究还处在起步阶段。目前,世界上各个国家采用电力推进的大型船舶中,其变频调速系统主要有两类:一类是基于余弦交点法的交-交变频调速系统;另一类是基于正弦脉宽调制SPWM控制的交-直-交变频调速系统。针对这两种变频调速控制方案,本文分别进行了对比,尤其是剖析了其控制算法的异同。
   本文在研究分析了交-交变频器和交-直-交变频器的基本原理和拓扑结构的基础上,完成了对这两种变频器的模块化。
   本文针对不同的变频器模块,设计了不同的触发模块。针对交-交变频器,考虑到余弦交点法的特点,设计了6组桥来发送触发脉冲,以控制变频器中36只晶闸管的导通/关断;针对交-直-交变频器,采用了正弦脉宽调制SPWM的方法,通过两个等腰三角载波与三相对称的正弦调制波相比较,以决定逆变器每相开关管的开关模式。
   本文最主要的工作就是对交-交变频器和交-直-交变频器的仿真。首先,在某船舶电力系统数字仿真平台上搭建两种变频器的仿真电路和控制模块。然后,对交-交变频器进行了带电机负载的仿真,交-直-交变频器则进行了带三相电阻负载和带电机负载两种不同情况的仿真,得到的结果与预期的效果基本一致。
   本文对船舶电力推进变频调速仿真模块的开发完成,为电力推进变频调速环节的仿真计算提供了一个工具。使设计人员可以先进行仿真计算,计算的结果可供设计人员参考与比较,起到了辅助设计作用。
  
作者: 郭晟江
专业: 控制工程
导师: 翁正新;陈晓敏
授予学位: 硕士
授予学位单位: 上海交通大学
学位年度: 2010
正文语种: 中文
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