系統的主要結構和工作原理

  汽油發電機逆變電源主要由汽油機、同步交流發電機和控制器組成。設計中同步交流機發出的三相交流電頻率為350～640Hz,電壓為300～500V,控制器所完成的主要是負載變化時的穩壓功能和系統的過壓、過流和過熱時的保護功能。具體工作原理如圖1所示。首先將汽油機輸出的三相交流電通過三相整流橋變成直流高電壓,然后經過降壓環節將電壓降至350V左右,最后通過逆變環節和LC濾波器將輸出電壓變換成220V/50Hz的交流電供負載使用。

  系統以降壓電路輸出的直流電壓作為反饋量進行控制,通過調節降壓電路的脈寬占空比和汽油機的油門開度來保持降壓部分輸出電壓的恒定。逆變器采用SPWM調制比為定值的開環控制方式。采用降壓環節的輸出作為反饋量主要是考慮到經過整流以后電壓較高,此舉可以降低逆變部分的壓力和為逆變電路的開環控制創造條件。

  逆變環節采用開環控制也有一些不足之處,如輸出波形質量和波形畸變率等性能指標都不如閉環控制。但后者需要對輸出的交流電壓和電流等參數進行精確的采樣檢測,響應速度較慢,要滿足調節要求需采用高速處理器如DSP等。其次,如果它的算法和參數設計不好,容易造成逆變器輸出電壓振蕩不穩定,使系統的可靠性降低。實驗證明,本系統通過采用降壓環節和汽油機油門的調節已經很好地滿足了產品要求的性能指標。因此,從可靠性和產品的性價比等綜合考慮,逆變環節采用了開環控制方案,圖1中AC輸出部分的檢測僅是為了系統的過流保護和輸出平均電壓在一定的范圍之內,并不需要對輸出電壓的波形質量和電流進行實時的精確檢測。