發(fā)布時(shí)間：2020-08-18 13:47

【摘要】：PWM(pulse width modulation)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的電流變換技術(shù),但其導(dǎo)致的高頻諧波對(duì)逆變器系統(tǒng)性能具有顯著的負(fù)面影響。PWM諧波會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與電磁振動(dòng),激發(fā)人耳可聞的電磁噪聲,增加電機(jī)的損耗,有可能威脅機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)安全并影響系統(tǒng)的容錯(cuò)能力,因此抑制PWM諧波是三相電壓源逆變器領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。RPWM(random PWM)技術(shù)、采用低通濾波器或者多重化拓?fù)涫悄壳俺Ｒ?jiàn)的PWM諧波抑制方法,然而單純地通過(guò)RPWM技術(shù)獲得的PWM諧波抑制效果有限,單獨(dú)采用低通濾波器或者多重化拓?fù)鋾?huì)增加逆變器系統(tǒng)成本和體積。本文在深入研究現(xiàn)有PWM諧波抑制技術(shù)的基礎(chǔ)上提出高效的PWM諧波抑制技術(shù),具有重要的實(shí)用價(jià)值和較大的理論意義。對(duì)傳統(tǒng)SVPWM(space vector PWM)技術(shù)的合成矢量時(shí)序進(jìn)行優(yōu)化,提出了MSVPWM(modified SVPWM)技術(shù)和MS-SVPWM(modified single-edge SVPWM)技術(shù)。對(duì)比、分析傳統(tǒng)SVPWM技術(shù)電壓中的PWM諧波,通過(guò)調(diào)整雙邊規(guī)則采樣SVPWM技術(shù)載波周期內(nèi)有效矢量的合成時(shí)序提出了MSVPWM技術(shù),利用二維傅利葉積分計(jì)算了該技術(shù)對(duì)應(yīng)的PWM諧波表達(dá)式并給出了該技術(shù)基于數(shù)字控制芯片的實(shí)現(xiàn)方法。利用仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證MSVPWM技術(shù)能夠抑制大部分載波頻率奇數(shù)倍次的PWM諧波。針對(duì)MSVPWM不能徹底消除載波頻率PWM諧波的問(wèn)題,通過(guò)改變單邊規(guī)則采樣SVPWM技術(shù)載波周期內(nèi)零矢量V_0和V_7的時(shí)序提出了MS-SVPWM技術(shù),給出其PWM諧波表達(dá)式和實(shí)現(xiàn)方法,并對(duì)MS-SVPWM技術(shù)的開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)行了分析。利用仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證MS-SVPWM技術(shù)可以有效地降低開(kāi)關(guān)頻率。將兩種改進(jìn)型SVPWM技術(shù)與隨機(jī)、周期頻率調(diào)制技術(shù)結(jié)合以增強(qiáng)PWM諧波的抑制效果。在分析隨機(jī)、周期PWM技術(shù)與改進(jìn)型SVPWM技術(shù)相互結(jié)合適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,通過(guò)使兩種改進(jìn)型SVPWM技術(shù)的載波頻率按照隨機(jī)或周期函數(shù)變化形成3種混合型頻率調(diào)制技術(shù)。利用仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證基于改進(jìn)型SVPWM技術(shù)的混合型頻率調(diào)制技術(shù)能夠進(jìn)一步降低載波頻率的PWM諧波幅值,同時(shí)對(duì)其他頻率的PWM諧波也有抑制作用,同時(shí)驗(yàn)證基于MS-SVPWM技術(shù)的HMRPWM(hybrid modified RPWM)技術(shù)能夠解決隨機(jī)或周期PWM技術(shù)導(dǎo)致的PWM諧波向低頻區(qū)域擴(kuò)散的問(wèn)題。在分析帶耦合電感的非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)涞幕A(chǔ)上,提出了隔離型與混合型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)�。�?duì)非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)溥M(jìn)行電路分析,給出其輸出電壓的表達(dá)式和各頻率分量的等效電路。針對(duì)非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)淙蒎e(cuò)能力較差的問(wèn)題提出了用于驅(qū)動(dòng)多單元電機(jī)的隔離型和混合型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)洹Ｏ啾扔诜歉綦x型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)?隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)渚哂懈玫娜蒎e(cuò)能力;混合型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)浼骖櫢綦x型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)渑c非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn),具有良好的容錯(cuò)能力和PWM諧波抑制效果。將非隔離型和隔離型交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)浞謩e與MSVPWM和MS-SVPWM技術(shù)相結(jié)合提出了3種綜合性PWM諧波抑制技術(shù)。MSVPWM或MS-SVPWM技術(shù)能夠抑制載波頻率奇數(shù)倍次的PWM諧波,通過(guò)調(diào)整逆變器載波相位使交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)淇梢砸种戚d波頻率偶數(shù)倍次的PWM諧波,如此這類硬件拓?fù)浜蛙浖⺁WM技術(shù)相融合的綜合性PWM諧波抑制技術(shù)能夠在不增加逆變器數(shù)目和開(kāi)關(guān)頻率的前提下,提高剩余PWM諧波的頻率。3種綜合性PWM諧波抑制技術(shù)的諧波抑制效果均通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464
【圖文】：

單邊規(guī)則采樣 SVPWM 技術(shù)補(bǔ)償前后的相電壓及其頻譜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2-7 所示，其中基波頻率為 100Hz，載波頻率為 4.0kHz，調(diào)制比為 0.9。補(bǔ)償后

4kHz6kHz 3kHz6kHza) 傳統(tǒng) SVPWM 技術(shù) b) MSVPWM 技術(shù)a) Conventional SVPWM technique b) MSVPWM technique圖 2-14 三相極電壓Fig.2-14 Three-phase poles voltageaibici10.0 A/div 10.0 A/div 10.0 A/div 15.0 V/divaibici10.0 A/div 10.0 A/div 10.0 A/div 15.0 V/div

4kHz6kHz 3kHz6kHza) 傳統(tǒng) SVPWM 技術(shù) b) MSVPWM 技術(shù)a) Conventional SVPWM technique b) MSVPWM technique圖 2-14 三相極電壓Fig.2-14 Three-phase poles voltage10.0 A/div 10.0 A/div 10.0 A/div 15.0 V/div10.0 A/div 10.0 A/div 10.0 A/div 15.0 V/div

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 徐帥;張建忠;;多電平電壓源型逆變器的容錯(cuò)技術(shù)綜述[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年21期

2 謝少軍;許津銘;;LCL濾波并網(wǎng)逆變器的電流控制技術(shù)研究綜述[J];電源學(xué)報(bào);2012年04期

3 李永東,倚鵬;大功率高性能逆變器技術(shù)發(fā)展綜述[J];電氣傳動(dòng);2000年06期

本文編號(hào)：2796291