一種NPC型三電平逆變器的預(yù)測電流控制策略
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 00:11
由于目前化石能源越來越緊俏,工業(yè)上對電能的質(zhì)量和回饋有了更新的要求,其中電力變換器成為電力行業(yè)中備受關(guān)注的焦點(diǎn)。市面上多見的傳統(tǒng)電力變換器件如二極管,門極關(guān)斷晶閘管(GTO)和集成門極換流晶閘管(IGCT)的發(fā)展很大程度上推動了電壓源型變換器在中壓環(huán)境的應(yīng)用。這幾種類型的電力變換器更適合在兩電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下運(yùn)用。但對中壓及以上的環(huán)境,兩電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的單個(gè)功率器件承受了很大的電壓應(yīng)力,容易導(dǎo)致變換器損壞。另外需要注意的是,傳統(tǒng)的兩電平變流器的功率器件開關(guān)頻率較高,輸出的電流諧波較大,為了解決這些難題,多電平變流器應(yīng)運(yùn)而生。絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的改進(jìn)極大的推動了多電平拓?fù)潆娏ψ儞Q器的發(fā)展,進(jìn)而極大的推動了電力變換器在高電壓,大功率場合的應(yīng)用。目前多電平拓?fù)涞钠骷泻芏?本文以中點(diǎn)鉗位式(Neutral20Point20Clamped,NPC)三電平結(jié)構(gòu)為例,研究其在逆變環(huán)節(jié)的應(yīng)用。本文建立了一個(gè)NPC型三電平逆變器驅(qū)動表貼式永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由一個(gè)獨(dú)立的直流電源,三電平逆變器和永磁同步電機(jī)組成。由于傳統(tǒng)的預(yù)測電流控制算法中,逆變器輸出的電流諧波較大,轉(zhuǎn)矩脈動大,本文在傳...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 三電平逆變器的研究
1.2.2 永磁同步電機(jī)的研究
1.3 選題意義
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 NPC型三電平逆變器驅(qū)動PMSM系統(tǒng)及其預(yù)測電流控制
2.1 中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的工作原理
2.2 中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型
2.3 PMSM數(shù)學(xué)模型
2.3.1 坐標(biāo)變換
2.3.2 狀態(tài)方程
2.4 模型預(yù)測電流控制
2.4.1 傳統(tǒng)的中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的預(yù)測電流控制
2.4.2 快速尋優(yōu)設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙矢量預(yù)測電流控制
3.1 最優(yōu)占空比預(yù)測電流控制
3.2 雙矢量預(yù)測電流控制
3.2.1 基于無差拍原理的雙矢量預(yù)測電流控制
3.2.2 基于價(jià)值函數(shù)最小原理的雙矢量預(yù)測電流控制
3.3 三種控制方法對比分析
3.3.1 合成電壓矢量的幅值
3.3.2 合成電壓矢量的方向
3.4 本章小結(jié)
第四章 雙矢量預(yù)測電流控制算法的仿真研究
4.1 仿真模型搭建
4.2 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)分析
4.3 動態(tài)實(shí)驗(yàn)分析
4.4三種方法的對比實(shí)驗(yàn)
4.4.1 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)對比
4.4.2 動態(tài)實(shí)驗(yàn)對比
4.5 本章小結(jié)
第五章 硬件系統(tǒng)與軟件模塊搭建
5.1 硬件系統(tǒng)介紹
5.1.1 器件選型
5.1.2 驅(qū)動板硬件簡介
5.2 雙矢量預(yù)測電流控制的軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 預(yù)測電流控制底層算法框架
5.2.2 雙矢量預(yù)測電流控制算法設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3178289
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 三電平逆變器的研究
1.2.2 永磁同步電機(jī)的研究
1.3 選題意義
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 NPC型三電平逆變器驅(qū)動PMSM系統(tǒng)及其預(yù)測電流控制
2.1 中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的工作原理
2.2 中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型
2.3 PMSM數(shù)學(xué)模型
2.3.1 坐標(biāo)變換
2.3.2 狀態(tài)方程
2.4 模型預(yù)測電流控制
2.4.1 傳統(tǒng)的中點(diǎn)鉗位式三電平逆變器的預(yù)測電流控制
2.4.2 快速尋優(yōu)設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第三章 雙矢量預(yù)測電流控制
3.1 最優(yōu)占空比預(yù)測電流控制
3.2 雙矢量預(yù)測電流控制
3.2.1 基于無差拍原理的雙矢量預(yù)測電流控制
3.2.2 基于價(jià)值函數(shù)最小原理的雙矢量預(yù)測電流控制
3.3 三種控制方法對比分析
3.3.1 合成電壓矢量的幅值
3.3.2 合成電壓矢量的方向
3.4 本章小結(jié)
第四章 雙矢量預(yù)測電流控制算法的仿真研究
4.1 仿真模型搭建
4.2 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)分析
4.3 動態(tài)實(shí)驗(yàn)分析
4.4三種方法的對比實(shí)驗(yàn)
4.4.1 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)對比
4.4.2 動態(tài)實(shí)驗(yàn)對比
4.5 本章小結(jié)
第五章 硬件系統(tǒng)與軟件模塊搭建
5.1 硬件系統(tǒng)介紹
5.1.1 器件選型
5.1.2 驅(qū)動板硬件簡介
5.2 雙矢量預(yù)測電流控制的軟件設(shè)計(jì)
5.2.1 預(yù)測電流控制底層算法框架
5.2.2 雙矢量預(yù)測電流控制算法設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝
本文編號:3178289
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