【摘要】：二極管中點(diǎn)鉗位型(Neutral Point Clamped,NPC)三電平逆變器在高壓大容量電機(jī)節(jié)能減排、降低硬件成本等方面有著顯著優(yōu)勢(shì)而成為世界各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)((Direct Torque Control,DTC))作為電機(jī)的一種優(yōu)良控制方法,將其與NPC三電平逆變器技術(shù)相結(jié)合運(yùn)用到高壓大容量電機(jī)上,具有重要的研究意義。本文以異步電機(jī)為負(fù)載,對(duì)二極管鉗位型三電平DTC系統(tǒng)做了一些研究。首先,分析了異步電機(jī)和NPC三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型,介紹了電壓空間矢量對(duì)電機(jī)磁鏈與轉(zhuǎn)矩的影響。其次,由于傳統(tǒng)定子磁鏈觀測(cè)器是開(kāi)環(huán)系統(tǒng),無(wú)法對(duì)定子磁鏈起到修正作用。針對(duì)此問(wèn)題,采用了一種以定子磁鏈和定子電流為狀態(tài)變量的閉環(huán)定子磁鏈觀測(cè)器。再將此閉環(huán)觀測(cè)器與速度辨識(shí)結(jié)合起來(lái),取消傳統(tǒng)速度傳感器;然后介紹了一種簡(jiǎn)化的DTC系統(tǒng)方法。該方法不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,直接在αβ坐標(biāo)系下就能得到NPC三電平逆變器所需的電壓空間矢量。最后,針對(duì)傳統(tǒng)NPC三電平逆變器控制策略復(fù)雜及直流側(cè)電容電壓不平衡的問(wèn)題,提出了一種簡(jiǎn)化的能夠改善逆變器直流側(cè)電容電壓失衡的NPC三電平控制策略。該算法包括g-h坐標(biāo)系的建立、參考電壓矢量的轉(zhuǎn)換、小扇區(qū)的重新劃分、中點(diǎn)電位控制方法等部分。然后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。
[Abstract]:Diode midpoint clamp type (Neutral Point Clamped,NPC (three-level inverter) has obvious advantages in energy saving and emission reduction of high-voltage and large-capacity motor, reducing hardware cost and so on, so it has become the research hotspot of scholars all over the world. As an excellent control method of motor, direct torque control (Direct Torque Control,DTC) combined with NPC three-level inverter technology has important research significance in high-voltage and large-capacity motor. In this paper, a diode-clamped three-level DTC system with asynchronous motor as load is studied. Firstly, the mathematical models of asynchronous motor and NPC three-level inverter are analyzed, and the influence of voltage space vector on the flux and torque of the motor is introduced. Secondly, because the traditional stator flux observer is an open-loop system, the stator flux can not be modified. In order to solve this problem, a closed-loop stator flux observer with stator flux and stator current as state variables is adopted. Then the closed loop observer is combined with velocity identification to cancel the traditional velocity sensor, and then a simplified DTC system method is introduced. In this method, the voltage space vector of NPC three-level inverter can be obtained directly in 偽 尾 coordinate system without complicated mathematical operation. Finally, aiming at the complex control strategy of the traditional NPC three-level inverter and the unbalanced capacitor voltage on the DC side, a simplified three-level control strategy of NPC, which can improve the capacitor voltage imbalance in the DC side of the inverter, is proposed. The algorithm consists of the establishment of the coordinate system, the conversion of the reference voltage vector, the re-partition of the small sectors, and the control method of the midpoint potential. Then the above-mentioned system is verified by simulation experiment.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李陽(yáng);潘峰;杜東泉;周運(yùn)杰;;具有中點(diǎn)電位平衡功能的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制[J];微電機(jī);2016年07期

2 姚修遠(yuǎn);金新民;李金科;吳學(xué)智;李會(huì)南;;三電平逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的中點(diǎn)電位控制策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年06期

3 劉洋;史黎明;趙魯;李耀華;;一種基于混合型磁鏈觀測(cè)器的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年10期

4 周恩會(huì);范冰;;西門(mén)子SM150中壓變頻器在沙鋼寬厚板軋制中的應(yīng)用[J];變頻器世界;2015年04期

5 梅楊;孫凱;黃震;;二極管中點(diǎn)鉗位型三電平逆變器—交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的高精度建模與分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年06期

6 范波;趙偉剛;劉剛;謝冬冬;;基于優(yōu)化虛擬矢量的三電平逆變器中點(diǎn)電位平衡閉環(huán)控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年04期

7 李寧;王躍;蔣應(yīng)偉;雷萬(wàn)鈞;王兆安;;三電平NPC變流器虛擬空間矢量調(diào)制策略與載波調(diào)制策略的內(nèi)在關(guān)系研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年01期

8 周京華;賈斌;章小衛(wèi);陳亞愛(ài);;混合式三電平中點(diǎn)電位平衡控制策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年24期

9 楊勇平;楊志平;徐鋼;王寧玲;;中國(guó)火力發(fā)電能耗狀況及展望[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年23期

10 宋文祥;周杰;阮智勇;朱洪志;;無(wú)速度傳感器感應(yīng)電機(jī)降階磁鏈觀測(cè)器方法及實(shí)現(xiàn)[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 廖永衡;電力牽引傳動(dòng)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制若干關(guān)鍵問(wèn)題研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 邵虹君;基于混合SVPWM方法的NPC三電平逆變器中點(diǎn)電壓平衡控制[D];天津大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 宋敏;基于虛擬矢量控制的NPC三電平逆變器中點(diǎn)電位與損耗研究[D];安徽大學(xué);2016年

2 鄒超;基于DSP的異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的研究[D];大連海事大學(xué);2016年

3 胡偉才;基于新型定子磁鏈觀測(cè)器的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[D];天津大學(xué);2012年

4 程長(zhǎng)海;基于輔助穩(wěn)壓電路的二極管箝位多電平STATCOM研究[D];西南交通大學(xué);2012年

5 張長(zhǎng)信;NPC三電平變流器中點(diǎn)平衡算法的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

6 王煒信;基于直接轉(zhuǎn)矩控制的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 張恩睦;基于MRAS的異步電機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制的研究[D];中北大學(xué);2011年

8 李現(xiàn)亭;無(wú)速度傳感器三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究[D];西安理工大學(xué);2009年

9 孫振川;異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制理論和技術(shù)的研究[D];山東大學(xué);2008年

10 楊帆;異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：2448023