二極管箝位型三電平逆變器中點(diǎn)電位控制的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)能減排越來(lái)越受到重視，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。但是在高壓大功率的場(chǎng)合，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用受到電力電子器件耐壓等級(jí)和耐受電流的限制。三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決了這個(gè)技術(shù)瓶頸，其中二極管箝位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，但是由于三電平自身結(jié)構(gòu)的原因，存在中點(diǎn)電位偏移這一亟需解決的問(wèn)題，本文主要針對(duì)基于異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的三電平逆變器中點(diǎn)電位偏移問(wèn)題進(jìn)行了深入地研究。
　　本文主要分析了中

2、點(diǎn)電流是本中點(diǎn)電位波動(dòng)的質(zhì)，建立了中點(diǎn)電流的數(shù)學(xué)模型，并且根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)傳統(tǒng)的SVPWM算法的局限性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，然后提出了改進(jìn)的虛擬空間矢量算法，并對(duì)該算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析。
　　本文首先分析了二極管箝位型三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和主電路的工作原理。然后得出了三電平的27種工作狀態(tài)，并且對(duì)同一橋臂開(kāi)關(guān)狀態(tài)的改變進(jìn)行了暫態(tài)換路分析。通過(guò)27種工作狀態(tài)得出了空間矢量分布圖。接著由開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)中點(diǎn)電位影響分析出了中點(diǎn)電流是中點(diǎn)電位

3、波動(dòng)的本質(zhì)，并且建立了中點(diǎn)電流的數(shù)學(xué)模型，然后分析了不同工作狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的中點(diǎn)電流。最后在得出開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)中點(diǎn)電位影響的基礎(chǔ)上分析了中點(diǎn)電位偏移對(duì)空間矢量合成的影響。
　　其次，本文討論了三電平SVPWM算法，對(duì)算法的扇區(qū)判斷、空間矢量選擇、矢量作用時(shí)間計(jì)算以及開(kāi)關(guān)順序選擇都進(jìn)行了詳細(xì)的分析。然后根據(jù)中點(diǎn)電流公式和三相電流瞬時(shí)值公式分析出了各個(gè)小扇區(qū)的中點(diǎn)電流與調(diào)制度、相位角、功率因數(shù)角的關(guān)系。最后分析SVPWM對(duì)中點(diǎn)電位控制的局限性

4、。從而引出了改進(jìn)的虛擬空間矢量算法，并且詳細(xì)的給出了算法的扇區(qū)判斷、矢量選擇、矢量作用時(shí)間以及開(kāi)關(guān)順序。
　　再次，本文討論了異步電機(jī)的幾種數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)的討論了矢量控制的基本原理并且對(duì)矢量控制系統(tǒng)的定子電壓解耦模型、電流環(huán)模型、速度環(huán)模型以及間接計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　最后，本文以上述理論分析為基礎(chǔ)，在Matlab/Simulink中對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，得到的仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度。在