逆变器国内外研究现状
逆变器是指整流器的逆向变换器,其作用是通过半导体功率开关器件的开通和关断作用,把直流电能变换成交流电能的一种电力电子变换器。逆变器的应用将越来越重要。21世纪是能源开发、资源利用与环境保护互相协调发展的世纪,能源的优化利用与清洁能源的开发,是能源资源与环境可持续发展战略的重要组成部分。
逆变器的控制技术是逆变器的核心技术之一。SPWM(Sinusoida—PWM)正弦脉宽调制法是调制波为正弦波,载波为三角波或锯齿波的一种脉宽调制法。该技术的特点是原理简单,通用性强,控制和调节性能好,具有消除谐波、调节和稳定输出电压的多种作用,是一种比较好的波形改善法。
在正弦波逆变电源控制方法中,目前国内外研究得比较多的主要有 PID 控制、无差拍控制、双环反馈控制、重复控制、滑模变结构控制、模糊控制以及神经网络控制等。PID 控制是一种传统控制方法,由于其算法简单成熟,设计过程中不过分依赖系统参数,鲁棒性好和可靠性高,在模拟控制的正弦波逆变电源系统中得到了广泛的应用。
逆变电源的技术追求和发展趋势可以概括以下几个方面:(1)高频化,逆变电源的体积、重量主要是由储能元件决定,因此逆变电源的小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件的体积。(2)低噪声,逆变器的缺点之一是噪声大,采用部分谐振转换回路技术,在原理上既可以提高频率又可以降低噪声。(3)模块化,模块化有两方面的含义,包括功率器件的模块化和电源单元的模块化。(4)数字化,现在数字式信号,数字电路越来越重要,数字信号处理技术也日趋完善,显示出越来越多的优点。(5)高可靠性, 可靠性是所有电力电子装置的生命线,在设计电源时,尽可能使用较少的元件,提高系统的集成度这样就解决了电路复杂、可靠性差的问题。(6)绿色化,随着各种政策法规的出台,对无污染电源的呼声越来越高。
逆变器技术的发展是能源资源与环境可持续发展战略的重要组成部分。逆变器的控制技术和发展趋势决定了其在能源领域中的重要地位。