發(fā)布時間：2021-09-30 10:35

　　變頻器因其優(yōu)越的性能,在交流調(diào)速領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。其中交交變頻器有著電能轉(zhuǎn)換效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn),但因其輸出頻率低導(dǎo)致其不適用于高轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)速場合。為提高交交變頻器輸出頻率,設(shè)計(jì)了一款稱之為“串聯(lián)六重化交交變頻器”,可實(shí)現(xiàn)交交變頻調(diào)速應(yīng)用于大容量、高轉(zhuǎn)速場合。為使該變頻器投入實(shí)際應(yīng)用,本文針對其諧波較大問題進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了適用于該變頻器的控制簡單、成本低的諧波抑制方法,可降低該變頻器的諧波含量以滿足國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。首先在分析傳統(tǒng)變頻器各自優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了串聯(lián)六重化交交變頻器,并詳細(xì)闡述其采用的“跳相”變頻原理思想以及六重化結(jié)構(gòu)。根據(jù)原理結(jié)構(gòu)運(yùn)用MATLAB/Simulink平臺搭建六重化交交變頻器仿真模型,在未采取諧波抑制方法下對負(fù)載端電壓、電流和網(wǎng)側(cè)電流波形進(jìn)行諧波仿真分析,為后文采用諧波抑制方法作對比。其次根據(jù)該變頻器負(fù)載端輸出電壓波形進(jìn)行傅里葉分析計(jì)算,得出諧波含量與晶閘管觸發(fā)角之間的關(guān)系。經(jīng)計(jì)算推導(dǎo)得出串聯(lián)六重化最佳觸發(fā)角組合,通過仿真分析驗(yàn)證最佳觸發(fā)角組合對負(fù)載端電壓、電流和網(wǎng)側(cè)電流波形的諧波畸變率均有良好的抑制效果。并設(shè)計(jì)了該觸發(fā)角組合與恒壓頻比調(diào)速控制兼容的方... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

交-直-交變頻電路原理圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7電網(wǎng)側(cè)電流諧波含量較大，頻譜分析比較復(fù)雜。由于以上優(yōu)缺點(diǎn)，導(dǎo)致目前已有的交交變頻器，主要應(yīng)用于500kW以上的大容量、低轉(zhuǎn)速的電機(jī)調(diào)速應(yīng)用場合[14]。圖2.2三相交交變頻電路原理圖3）矩陣變換器矩陣變換器也是一種直接變頻器件，與交交變頻的不同之處在于采用3×3的九個開關(guān)單元組成矩陣式變頻電路，且控制方法也有所不同，是一種新型的變頻技術(shù)。如圖2.3（a）所示是矩陣式變頻電路主電路，由九個開關(guān)單元組成。圖2.3（b）是其中一個開關(guān)單元結(jié)構(gòu)，由兩個IGBT和兩個二極管反向串聯(lián)組成。矩陣變換器的優(yōu)點(diǎn)在于：無直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，且輸出頻率范圍廣。缺點(diǎn)：采用IGBT作為開關(guān)管，且所需開關(guān)管個數(shù)較多，導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且成本較高。由于矩陣式變換器目前對其控制技術(shù)還不是很成熟，且輸出電壓偏低，導(dǎo)致其尚未得到大范圍的應(yīng)用[15]。圖2.3矩陣式變頻電路原理圖

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7電網(wǎng)側(cè)電流諧波含量較大，頻譜分析比較復(fù)雜。由于以上優(yōu)缺點(diǎn)，導(dǎo)致目前已有的交交變頻器，主要應(yīng)用于500kW以上的大容量、低轉(zhuǎn)速的電機(jī)調(diào)速應(yīng)用場合[14]。圖2.2三相交交變頻電路原理圖3）矩陣變換器矩陣變換器也是一種直接變頻器件，與交交變頻的不同之處在于采用3×3的九個開關(guān)單元組成矩陣式變頻電路，且控制方法也有所不同，是一種新型的變頻技術(shù)。如圖2.3（a）所示是矩陣式變頻電路主電路，由九個開關(guān)單元組成。圖2.3（b）是其中一個開關(guān)單元結(jié)構(gòu)，由兩個IGBT和兩個二極管反向串聯(lián)組成。矩陣變換器的優(yōu)點(diǎn)在于：無直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，且輸出頻率范圍廣。缺點(diǎn)：采用IGBT作為開關(guān)管，且所需開關(guān)管個數(shù)較多，導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且成本較高。由于矩陣式變換器目前對其控制技術(shù)還不是很成熟，且輸出電壓偏低，導(dǎo)致其尚未得到大范圍的應(yīng)用[15]。圖2.3矩陣式變頻電路原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]用于多脈波整流的直線式移相變壓器[J]. 孫盼,趙鏡紅,熊欣,吳旭升,高嵬.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(S1)
[4]一種三重化三相橋式全控整流電路的研究[J]. 汪滿,許正望,吳鐵洲.  電氣應(yīng)用. 2015(12)
[5]大型同步電機(jī)交交變頻調(diào)速系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波影響分析[J]. 王繼忠,李江昀.  電子學(xué)報. 2014(05)
[6]變頻器諧波干擾及其防治措施研究[J]. 殷佳琳,張斌,秦敏.  控制工程. 2013(06)
[7]交-交變頻器固定點(diǎn)換流策略的研究[J]. 崔永紅,杜慶楠,李玉東.  煤礦機(jī)電. 2013(05)
[8]變頻器諧波干擾的分析與對策[J]. 王立群,陳健.  華東電力. 2013(08)
[9]變頻器諧波的危害及防治[J]. 何欽,張志山.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2012(11)
[10]用于多重化逆變的移相變壓器[J]. 王鐵軍,饒翔,姜小弋,方芳.  電工技術(shù)學(xué)報. 2012(06)

碩士論文
[1]串聯(lián)三重化交交變頻器的研究[D]. 汪滿.湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]六脈波雙變量交交變頻調(diào)速系統(tǒng)最佳壓頻比控制策略研究[D]. 陳鑫.河南理工大學(xué) 2015
[3]交—直—交變頻器的諧波分析與研究[D]. 盧杰.西安科技大學(xué) 2014
[4]四象限變頻器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 汪永茂.華中科技大學(xué) 2013
[5]基于有源平衡電抗器的低諧波12脈波整流系統(tǒng)研究[D]. 朱屹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]六脈波雙變量交—交變頻器諧波抑制方法的研究[D]. 劉斌.河南理工大學(xué) 2009
[7]三相交流斬波調(diào)壓及其諧波消除技術(shù)研究[D]. 吳寶剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3415686