【摘要】：隨著近幾年的發(fā)展,風(fēng)機(jī)、泵等一些交流電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù),這一應(yīng)用不但取得了非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益還獲得了良好的社會(huì)效益,由于高壓大功率多電平變頻器具有眾多優(yōu)勢(shì):對(duì)器件耐壓要求不高、較高的等效開關(guān)頻率、無需動(dòng)態(tài)均壓、輸出波形良好等等,它已逐漸成為人們的研究熱點(diǎn),并在柔性輸電系統(tǒng)、PWM可逆整流、有源濾波等方面得到了廣泛的應(yīng)用。通過對(duì)多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究分析和控制策略的對(duì)比總結(jié),本文以二極管箝位型(NPC)三電平逆變器為研究對(duì)象,并對(duì)其進(jìn)行深入研究。在虛擬空間矢量脈寬調(diào)制(VSVPWM)策略下,針對(duì)中點(diǎn)電位平衡、死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償兩個(gè)問題進(jìn)行仔細(xì)研究。首先,本文通過參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)、期刊,概述了多電平逆變器的研究背景、其目前的發(fā)展現(xiàn)狀,以及存在的主要問題,同時(shí),對(duì)二極管箝位型三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其主電路的工作原理做了簡(jiǎn)要介紹和詳細(xì)分析,并建立起NPC型三電平逆變器相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。其次,在傳統(tǒng)空間矢量調(diào)制策略上進(jìn)一步優(yōu)化,針對(duì)NPC型三電平逆變器中點(diǎn)電位波動(dòng)這一主要問題,提出一種基于虛擬空間矢量的控制策略,對(duì)中點(diǎn)電位進(jìn)行準(zhǔn)確補(bǔ)償,通過對(duì)直流側(cè)中點(diǎn)電流方向的檢測(cè),引入電壓調(diào)整參數(shù),為增強(qiáng)小矢量對(duì)中點(diǎn)電流的控制能力,設(shè)置不同的小矢量有不同的調(diào)整參數(shù),當(dāng)逆變器的輸出電流之和為零時(shí),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器中點(diǎn)電壓的有效控制。運(yùn)用Matlab/Simulink進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果表明,采用此方法下中點(diǎn)電位的偏差范圍較小,輸出線電壓、相電壓波形穩(wěn)定,并且諧波失真率很低。最后,本文討論了三電平逆變器的的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償這一問題,提出半周期的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償方法,通過分析優(yōu)化交流逆變器的死區(qū)補(bǔ)償策略,對(duì)半周期的電流進(jìn)行采集,可以達(dá)到有效減小由死區(qū)時(shí)間導(dǎo)致的輸出電壓畸變現(xiàn)象。此方法首先通過計(jì)算控制周期(半個(gè)PWM周期)內(nèi)的死區(qū)電壓差值,運(yùn)用伏秒平衡等效原理,得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償時(shí)間。以添加輸出脈寬偏移的方式可以使調(diào)制占空比得到擴(kuò)大,并保持電流采樣時(shí)刻在每個(gè)控制周期得以恒定,有效削弱電流諧波對(duì)控制系統(tǒng)造成的影響。運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真,分析結(jié)果表明該方法效果顯著,比一周期的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償算法更能有效地改善電流諧波,改善輸出電流波形,明顯減小電流的諧波畸變率。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：2551660