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400Hz中频逆变器在军用和民用领域有着重要的应用。中频逆变器的并联能提高电源系统的稳定性,增加系统的容量,并且使得系统的构成更加灵活。本文针对中频逆变器的并联问题从理论分析、仿真研究和实验验证入手开展了深入的研究工作。 本文从全桥逆变入手,分析了SPWM逆变器的工作原理,并建立了数学模型。对SPWM逆变器的闭环控制进行了深入的研究,采用了三闭环的控制方法,即电流瞬时值环+电压瞬时值环+电压有效值环,使得单相逆变系统有良好的输出性能。建立了逆变器闭环系统的数学模型,并通过模型推导出了逆变系统的等效输出阻抗表达式,得出了其等效阻抗接近纯感性的结论。 本文建立了两台逆变器并联的等效电路模型,并对并联系统的电流、功率进行了分析,推导出了传统下垂法的理论依据。文中指出了现有并联控制方法应用到中频并联系统中会出现的问题。通过理论分析得出:在中频逆变器并联系统中,提高相位同步性能以及系统的动态性能是并联控制的关键。在提高相位同步性能方面,本文在传统下垂法的基础上增加了一根相位同步线,这根相位同步线发出跟开关器件同频率的方波信号,各单相逆变器通过接收相位同步线的信息来确定自己的相位,再加上下垂法中的相位调节就可大幅提高相位同步的准确性。在提高系统的动态性能方面,本文在下垂法控制中的下垂系数里加入了功率的微分信息,使下垂系数随功率的变化而变化以达到提高动态性能的目的。 最后,本文通过DSP芯片TMS320F2812实现了数字控制算法,并在实验平台上验证了所提出的并联控制方法的可行性。