本文關(guān)鍵詞：船用水冷式三電平逆變器的研究與設(shè)計

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【摘要】：近年來,我國對海洋越發(fā)重視,海軍事業(yè)快速發(fā)展,為提高電能質(zhì)量和效率,三電平逆變器在艦船上得到了廣泛應(yīng)用。本文以二極管箝位型三電平逆變器為研究對象,在眾多控制方法中,SVPWM控制方法優(yōu)點突出、易于實現(xiàn),成為人們研究的熱點之一。此外,直流側(cè)中點電位平衡問題是NPC型三電平逆變器的固有問題,本文從影響中點電位原因的角度出發(fā),對中點電位平衡問題進行了深入的研究。本文的主要工作如下:(1)對比三電平逆變器的三種拓撲結(jié)構(gòu),針對本設(shè)計的需求,選用二極管箝位型三電平逆變器作為主電路拓撲結(jié)構(gòu),深入研究了二極管箝位型三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理,并從參考矢量位置判斷、矢量合成、矢量作用順序和作用時間等方面闡述了SVPWM控制策略。(2)分析了中點電位波動的原因和危害,在已有控制方法的基礎(chǔ)上提出一種基于電荷守恒的小矢量調(diào)整系數(shù)控制方法,利用三相電流和中點電流進行閉環(huán)控制。(3)對三電平逆變器的主要功率變換器件的參數(shù)進行計算,根據(jù)計算結(jié)果選擇了主電路器件型號。對SVPWM控制策略和中點電位平衡控制方法進行仿真,驗證方案的可行性。(4)分析逆變器的主要發(fā)熱器件及發(fā)熱量,選用串并聯(lián)式散熱管作為散熱器的主要結(jié)構(gòu),利用熱平衡原理對水冷散熱系統(tǒng)進行設(shè)計,并分析了水冷系統(tǒng)故障、逆變器應(yīng)急半載運行時的熱平衡狀態(tài),仿真驗證了逆變器應(yīng)急半載運行時散熱系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：三電平 SVPWM 中點電位控制 水冷
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U665.14
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展10-13
• 1.2.1 三電平逆變器研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 三電平逆變器的發(fā)展13
• 1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排13-15
• 第2章 三電平SVPWM控制策略15-30
• 2.1 二極管箝位型三電平逆變器拓撲結(jié)構(gòu)分析15-17
• 2.2 二極管箝位型三電平逆變器空間電壓矢量17-18
• 2.3 三電平逆變器SVPWM算法研究18-29
• 2.3.1 SVPWM控制方法中扇區(qū)的判斷18-22
• 2.3.2 基本矢量作用時間22-25
• 2.3.3 開關(guān)矢量優(yōu)化選擇25-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 中點電位平衡的研究及不平衡補償系統(tǒng)設(shè)計30-43
• 3.1 中點電位波動的危害30
• 3.2 中點電位不平衡原因分析30-33
• 3.2.1 開關(guān)狀態(tài)引起中點電位不平衡分析30-32
• 3.2.2 中點電流引起中點電位不平衡分析32
• 3.2.3 其他引起中點電位變化的原因32-33
• 3.3 中點電位平衡控制策略33-35
• 3.3.1 平衡中點電位的硬件控制策略33-34
• 3.3.2 平衡中點電位的軟件控制策略34-35
• 3.4 基于電荷守恒原理的中點電位平衡控制策略35-38
• 3.5 三相負載不平衡補償策略38-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 NPC型三電平逆變器的系統(tǒng)設(shè)計43-52
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案43-44
• 4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計44-48
• 4.2.1 主電路器件的選擇44-45
• 4.2.2 緩沖電路45
• 4.2.3 檢測電路45-46
• 4.2.4 正弦波濾波器設(shè)計46-47
• 4.2.5 變壓器設(shè)計47-48
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計48-51
• 4.3.1 軟件控制概述48
• 4.3.2 主程序設(shè)計48-49
• 4.3.3 SVPWM控制策略設(shè)計49-50
• 4.3.4 中點電位平衡設(shè)計50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 仿真實驗與分析52-58
• 5.1 仿真模型建立52-53
• 5.2 仿真結(jié)果及分析53-54
• 5.3 中點電位平衡控制的仿真54-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第6章 三電平逆變器散熱設(shè)計58-65
• 6.1 幾種常見的散熱方式58-59
• 6.2 逆變器熱量損耗計算59
• 6.3 水冷散熱器的分析與設(shè)計59-64
• 6.3.1 水冷散熱器的結(jié)構(gòu)類型59-61
• 6.3.2 水冷系統(tǒng)分析61
• 6.3.3 逆變器應(yīng)急半載運行時水冷系統(tǒng)分析61-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 第7章 總結(jié)與展望65-67
• 7.1 總結(jié)65
• 7.2 展望65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70

【參考文獻】

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本文編號：1120471