单相逆变电源设计

题目：18KV A 单相逆变器设计与仿真

院系：电气与电子工程学院

专业年级：电气工程及其自动化2010级

姓名：郑海强

学号：1010200224

同组同学：钟祥锣王敢方骞

2013年11月20号

单相逆变器设计

一、设计得内容及要求

0.8 1.0,滞后

5

DC333V

将直流电变成交流电得电路叫做逆变电路。根据交流侧接在电网与负载相接可分为有源逆变与无源逆变，所以本次设计得逆变器设计为无源逆变。换流就是实现逆变得基础。通过控制开关器件得开通与关断，来控制电流通过得支路这就是实现换流得方法。

直流侧就是电压源得为电压型逆变器，直流侧就是电流源得为电流型逆变器，综上本次设计为电压型无源逆变器。

三、主电路原理图及主要参数设计

3、1 主电路原理图如图1所示

图 1

3、2输出电路与负载计算

3、2、1 负载侧参数设计计算

负载侧得电路结构图如图2所示，根据图2相关经计算结果如下：

C

'

L R

i

V R I 'L I C

I V L L

I

图2 负载侧电路结构图 1、 负载电阻最小值：

cos ϕ=1、0时，R=2

o V /23300/(1810)5o

P ；

cos ϕ=0、8时，R=2

o V /(o P ⨯23cos )300/(18100.8) 6.25

2、 负载电感最小值：

'L ='L Z /(2f π)=8、3/(2

100)=0、0132H μ

3、 滤波电容：

取滤波电容得容抗等于负载电感感抗得2倍，则：

C =1/(2πf c Z )=1/(2⨯π

10032)=95、92F μ

取电容为100F μ,将10个10F μ得AC 电容进行并联，c()

Z 实=

1/(2πf C )=1/6(2

10010010)=15、

9

4、滤波电抗L 得计算

选取主开关器件工作频率K f =N ⨯O f =32100=3200Hz 由于移相原因，输出线电压得开关频率变为：2K f =6400HZ 取滤波电路固有谐振频率

'f

=1/(2πK f /6=533、3Hz

则：L = 1/（4

2π2'f C ）= 1/(4⨯2π⨯2533⨯100610-⨯)=880H μ 实选用 L=900uH 由此 特征阻抗

3、2、2 逆变电路输出电压

1、 滤波电路输入端电压(无变压器时)

逆变电路得输出与后续电路得连接电路如图3所示，有图3可以得到如下得计算结果。

o

L

u C

I i

u O

u L u

图3 逆变电路输出电路 图4空载时得矢量图 空载时: 空载时得矢量图如图4所示，由图4可得：

30018.915.9

o L C

u I A

Z 6

2210090010

0.5652()

L o Z f L

18.90.565210.7L

L L

u I Z V 。300 1.5

298.5i o L

u u u V

这说明空载时输出电路就是升压得。 额定负载时：额定负载时，当cos

1.0与cos =0.8ϕ得矢量图分别如图

900/1003

T Z L C

5 与图6所示。

L I i

u θ

R

I o

u L

u C

I i

u L u o u R

I θL

u L I C

I L C I I '-L I '

图5 cos

1.0时得矢量图 图6 cos =0.8ϕ时得矢量图

cos

1.0：

1

1115

tan

tan tan 17.5

115.9

o

C

C

Z R

R

Z 2

2

22

3005

30015.9

62.9L

R C

I I I A

0.565262.935.6L

L L

u Z I V

，

2

2

300

35.6

2cos 90

17.530035.6

286.16i

u V 。这说明cos 1.0

ϕ=时，即使满载，输出电路也就是升压得。

cos =0.8ϕ：

300300300300

17.288.315.3

L

C

L C I I A

Z Z ，

1

17.28tan

19.79

3006.25

o

，

2

222

'(300/ 6.25)17.2851.01L R

L C

I I I I A

，0.565251.0128.83L

L L

u Z I V

，

2200

30028.832cos 9019.7930028.83309.65i

u V

，

负载最重时