一、任务
设计并制作由2个单相逆变器组成的并联系统,系统框图如图1所示,逆变器并联后可为电阻负载RL供电,也可通过变压器T并入220V电网。
图1 单相逆变器并联示意图
二、要求
三、说明
(1)制作时须考虑测试方便,合理设置测试点,测试过程中不得重新接线。
(2)可使用功率分析仪等测试逆变器的效率、THD 等。
(3)逆变器 1(含直流辅助电源)仅由直流电源 1 供电,逆变器 2(含直流辅助电源)仅由直流电源 2 供电。进行基本要求(3)测试时,直流辅助电源的耗能应计入效率 ƞ 计算中。
(4)本题定义:1)负载调整率 SI1=|𝑈o2−𝑈o1/Uo1|,其中 Uo1 为 Io=0A 时的输出电压,Uo2 为 Io=2A 时的输出电压;2)逆变器 1 的效率 ƞ 为逆变器 1 输出功率除以直流电源 1 的输出功率。
(5)进行基本要求(1)(3)(4)测试时,Io应达到 2A,低于 1.8A 不得分;进行发挥部分(1)测试时,Io应达到 4A,低于 3.8A 时,该电流项目不得分。
(6)发挥部分(3)中的相对误差绝对值 δ = |(𝐾设定−𝐾实测)/𝐾设定 |,其中 K设定为设定的数值,K实测为实测出的数值。
(7)逆变器 1 与逆变器 2 各自独立,不得共用一个控制器。
(8)本题的直流电源 1 和直流电源 2 自备。
(9)逆变器并网时,应满足并网条件,确保人员及设备安全。
GPT-4o给出的设计方案:
本系统包括两个直流电源、两个单相逆变器和一个变压器。逆变器并联后可以为电阻负载供电,同时通过变压器并入220V交流电网。系统还包含一组选择开关(S1和S2)用于切换不同的工作模式。
根据设计要求进行一系列实验验证:
根据以上方案,可以实现满足题目要求的单相逆变器并联系统。
本题考察的知识点
这些知识点涵盖了从基本原理到实际设计与验证的全过程,考察了综合运用电力电子技术、控制技术和电气工程的能力。