天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁(yè) > 科技論文 > 電氣論文 >

三電平ANPC變換器結(jié)溫均衡調(diào)制策略研究

發(fā)布時(shí)間:2018-11-04 10:12
【摘要】:三電平二極管中點(diǎn)箝位型(Neutral point clamped,NPC)變換器存在功率器件結(jié)溫分布不均衡的缺點(diǎn)。三電平有源中點(diǎn)箝位型(Active neutral point clamped,ANPC)變換器可以有效解決這一問題。本文以三電平ANPC變換器為研究對(duì)象,主要對(duì)其基本工作原理、調(diào)制算法以及功率器件損耗和結(jié)溫均衡問題等方面展開研究。首先分析了三電平ANPC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理,介紹了三電平ANPC變換器三種基本的脈沖寬度調(diào)制方法(Pulse width modulation,PWM)。為了解決三電平ANPC變換器的中點(diǎn)電位不平衡問題,設(shè)計(jì)了中點(diǎn)電位平衡算法,該算法能夠有效抑制中點(diǎn)電位偏移和波動(dòng)問題。對(duì)三電平ANPC變換器的死區(qū)效應(yīng)進(jìn)行了分析并設(shè)計(jì)了死區(qū)補(bǔ)償算法,該算法能有效解決添加死區(qū)導(dǎo)致的電壓輸出降低問題。為了研究三電平ANPC變換器功率器件損耗和結(jié)溫的分布特點(diǎn),介紹了絕緣柵雙極晶體管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)和功率二極管的開關(guān)過程、損耗模型以及IGBT模塊熱網(wǎng)絡(luò)模型,并設(shè)計(jì)了IGBT模塊的損耗計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上研究了三電平ANPC變換器在三種基本PWM方法下功率器件損耗和結(jié)溫的分布特點(diǎn),并深入分析了功率器件損耗和換流方式之間的關(guān)系。研究了三電平ANPC變換器的調(diào)制策略,介紹了三電平正弦波脈寬調(diào)制(Sine pulse width modulation,SPWM)、空間矢量脈寬調(diào)制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)和特定諧波消除脈寬調(diào)制(Selected harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM)三種調(diào)制方法,并對(duì)三種PWM方法的頻譜特征進(jìn)行了分析。為了充分利用三電平ANPC變換器均衡功率器件結(jié)溫的優(yōu)勢(shì),本文提出一種結(jié)溫前饋開環(huán)控制SHEPWM調(diào)制策略,并進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果表明該調(diào)制策略能夠有效均衡器件的耗散功率和結(jié)溫分布,同時(shí)能夠消除指定低次諧波,具有一定優(yōu)越性。最后在三電平ANPC變換器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了三種調(diào)制算法、中點(diǎn)電位平衡控制、死區(qū)補(bǔ)償以及結(jié)溫均衡調(diào)制策略等實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所研究的三電平ANPC變換器調(diào)制策略的可行性和有效性。
[Abstract]:Three-level diode Neutral Point clamp (Neutral point clamped,NPC) converter has the disadvantage of unbalanced temperature distribution of power device junction. The three-level active neutral point clamp (Active neutral point clamped,ANPC) converter can solve this problem effectively. In this paper, a three-level ANPC converter is studied, including its basic principle, modulation algorithm, loss of power devices and junction temperature equalization. Firstly, the topology and working principle of three-level ANPC converter are analyzed, and three basic pulse width modulation methods (Pulse width modulation,PWM) of three-level ANPC converter are introduced. In order to solve the neutral point potential imbalance problem of three-level ANPC converter, a neutral point potential balance algorithm is designed, which can effectively suppress the neutral point potential offset and fluctuation. The dead-time effect of three-level ANPC converter is analyzed and a dead-time compensation algorithm is designed. This algorithm can effectively solve the problem of voltage output reduction caused by adding dead-time. In order to study the distribution characteristics of power device loss and junction temperature in three-level ANPC converter, the switching process, loss model and thermal network model of IGBT module for insulated gate bipolar transistor (Insulated gate bipolar transistor,IGBT) and power diode are introduced. The loss calculation model of IGBT module is designed. On this basis, the distribution characteristics of loss and junction temperature of three-level ANPC converter under three basic PWM methods are studied, and the relationship between power device loss and commutation mode is deeply analyzed. The modulation strategy of three-level ANPC converter is studied. Three level sine wave pulse width modulation (Sine pulse width modulation,SPWM), space vector pulse width modulation (Space vector pulse width modulation,SVPWM) and special harmonic elimination pulse width modulation (Selected harmonic elimination pulse width modulation,) are introduced. SHEPWM) and the spectral characteristics of the three PWM methods are analyzed. In order to make full use of the advantage of three-level ANPC converter to equalize the junction temperature of power devices, a novel open-loop control SHEPWM modulation strategy for junction temperature feedforward control is proposed and verified by simulation and experiment. The results show that the proposed modulation strategy can effectively equalize the dissipation power and junction temperature distribution of the device and eliminate the specified low order harmonics. Finally, three modulation algorithms, neutral point potential balance control, dead-time compensation and junction temperature equalization modulation strategy, are completed on a three-level ANPC converter experimental platform. The experimental results verify the feasibility and effectiveness of the modulation strategy of the three-level ANPC converter studied in this paper.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM46

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李學(xué)生;張新聞;常玉峰;程中普;;基于半導(dǎo)體功率損耗的小型風(fēng)電變換器可靠性研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年19期

2 戴彥德;呂斌;馮超;;“十三五”中國(guó)能源消費(fèi)總量控制與節(jié)能[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2015年01期

3 賈宏杰;穆云飛;余曉丹;;對(duì)我國(guó)綜合能源系統(tǒng)發(fā)展的思考[J];電力建設(shè);2015年01期

4 汪建平;;科學(xué)謀劃“十三五” 服務(wù)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略[J];中國(guó)電力企業(yè)管理;2014年23期

5 孫微;劉鈞;蘇偉;邰翔;;直接冷卻IGBT功率模塊散熱性能研究[J];電工電能新技術(shù);2014年04期

6 吳巖松;羅皓澤;李武華;何湘寧;鄧焰;;用于IGBT模塊結(jié)溫預(yù)測(cè)的熱-電耦合模型研究[J];電工電能新技術(shù);2014年03期

7 王鵬帥;韓如成;;多電平逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述[J];自動(dòng)化儀表;2013年10期

8 王國(guó)強(qiáng);王志新;李爽;;模塊化多電平變流器的直接功率控制仿真研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年06期

9 杜毅;廖美英;;逆變器中IGBT模塊的損耗計(jì)算及其散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電氣傳動(dòng)自動(dòng)化;2011年01期

10 康勁松;巫影;張燁;陶生桂;;三電平變流器多載波PWM控制技術(shù)研究[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 王曉宇;級(jí)聯(lián)式多電平變流器控制與保護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2015年

2 景巍;大功率三電平變頻器功率器件損耗研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

3 胡存剛;多電平二極管箝位型逆變器PWM控制方法及相關(guān)問題的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

4 李海山;基于IGCT的中壓大容量三電平NPC逆變器PWM技術(shù)和緩沖電路的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(電工研究所);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 于浩;NPC三電平逆變器中點(diǎn)電位的控制方法研究[D];安徽大學(xué);2014年

2 馬前進(jìn);NPC三電平光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究[D];華南理工大學(xué);2014年

3 梁雪峰;級(jí)聯(lián)多電平逆變器在STATCOM中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2012年

4 徐曦;級(jí)聯(lián)型多電平逆變器控制策略的研究[D];重慶大學(xué);2010年

5 金舜;一種“中點(diǎn)控制+窄脈沖消除+死區(qū)補(bǔ)償”的三電平PWM控制算法[D];西安理工大學(xué);2003年



本文編號(hào):2309512

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2309512.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶439bf***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要?jiǎng)h除請(qǐng)E-mail郵箱bigeng88@qq.com