基于三電平逆變器的異步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、三電平逆變器的輸出電壓諧波含量少，有利于實(shí)現(xiàn)輸出電壓逼近正弦波，且單個(gè)開關(guān)管承受的最大電壓相對較小，適合向高壓大容量方向發(fā)展；異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可靠、成本低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，容易向高壓高速和大容量方向發(fā)展，獲得了廣泛的應(yīng)用，在眾多控制方法中矢量控制為其理想的調(diào)速方法。因此本文在綜合三電平逆變器技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了基于三電平逆變器的異步電機(jī)變頻控制系統(tǒng)，重點(diǎn)對以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。 本文首先對電力電子技術(shù)的發(fā)展

2、前景和多電平逆變器的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了綜合論述；系統(tǒng)的分析了三電平逆變器內(nèi)部各種矢量的固有屬性，詳細(xì)的分析了SVPWM算法的具體操作過程，為仿真編程和軟件設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；深入研究了異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，分析了基于轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)電流量的有效解耦，得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量。仿照直流電機(jī)的控制方法，設(shè)計(jì)了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；在此基礎(chǔ)上，在Matlab/Simulink環(huán)境中，使用模塊工具

3、，搭建了整個(gè)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，對設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得出結(jié)果并進(jìn)行分析，為下一步的硬件實(shí)現(xiàn)提供理論指導(dǎo)；使用ARM7系列芯片LPC2210和FPGA芯片EPF10K10搭建了硬件控制平臺，設(shè)計(jì)相關(guān)的外圍電路以及電源電路，使用HCPL316J光耦驅(qū)動芯片設(shè)計(jì)功率器件IGBT的驅(qū)動電路。在硬件電路搭建后，分成模塊進(jìn)行調(diào)試，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟件，通過ADS1.2軟件和QuartusⅡ6.0軟件，設(shè)計(jì)三電平逆變器的SVPWM算法程序、異步電機(jī)的調(diào)速