基于固定合成矢量的三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子器件和現(xiàn)代控制理論的飛速發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)也取得了突破性的成就，而作為礦山行業(yè)的重要傳動(dòng)控制—礦井提升機(jī)交流調(diào)速控制則更為引人注目。同時(shí)，由于多電平逆變器相較于傳統(tǒng)兩電平逆變器具有顯著的優(yōu)勢(shì)，這使得多電平逆變技術(shù)逐漸成為礦山變頻調(diào)速主電路的首選算法。因此，本文以礦井提升系統(tǒng)為背景，針對(duì)三電平逆變器變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　本文首先分析了二極管嵌位式三電平逆變器的工作原理，并建立了三電平逆變器供電的異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型;然

2、后簡(jiǎn)述了三電平異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的原理及結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)分析了三電平逆變器供電的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)存在的中點(diǎn)電位不平衡問題;針對(duì)中點(diǎn)電位不平衡問題，本文采用了基于固定合成矢量的三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制。固定合成矢量法能夠有效的簡(jiǎn)化矢量選擇的復(fù)雜性問題，同時(shí)也可以抑制中點(diǎn)電位不平衡問題和解決電壓跳幅過大的問題。
　　然后本文對(duì)基于固定合成矢量的三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)得出的定子磁鏈軌跡近似圓形，曲線光滑;定子

3、磁鏈幅值大概在0.1個(gè)采樣周期時(shí)達(dá)到設(shè)定值，此后磁鏈幅值在設(shè)定值附近略有波動(dòng)，但基本上維持穩(wěn)定;在0.2s左右轉(zhuǎn)速開始在其參考值附近穩(wěn)定的波動(dòng);在第一個(gè)采樣周期內(nèi)，中點(diǎn)電位在±70V之間上下波動(dòng)，此后，中點(diǎn)電位在±25V之間波動(dòng)，表明該固定合成矢量法能很好的抑制二極管嵌位型三電平逆變器固有的中點(diǎn)電位不平衡問題。仿真結(jié)果說明基于固定合成矢量的三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)控制能良好，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩能快速的跟蹤響應(yīng)，同時(shí)其對(duì)中點(diǎn)電流能起到很好的抑