本文關(guān)鍵詞：三相三電平T型雙向PWM變換器的研究

  更多相關(guān)文章： 逆變 整流 T型 濾波器 驅(qū)動方法

【摘要】：隨著電力電子裝置應(yīng)用數(shù)量的增加,能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重等情況的出現(xiàn),新能源以及新型的電能供配使用方式越來越受到人們重視。在可再生能源開發(fā)以及電能供配使用中,交直流混合微電網(wǎng)技術(shù)是重要發(fā)展方向；其中,雙向AC/DC變換器作為交流母線和直流母線的重要樞紐,其拓?fù)浜涂刂萍夹g(shù)具有很高的研究意義。在雙向AC/DC變換器拓?fù)涞倪x取上,基于T型拓?fù)涞腁C/DC雙向變換器改進(jìn)了傳統(tǒng)NPC三電平拓?fù)淦骷^多、損耗分布不均等缺點(diǎn)。因此,本文基于T型拓?fù)湔归_研究。首先,本文分析了三相三電平T型雙向PWM變換器的工作原理,分別對三相三電平T型雙向PWM變換器在逆變模式以及整流模式下的工作模態(tài)進(jìn)行了分析。在分析了雙向變換器工作原理的基礎(chǔ)上,采用狀態(tài)空間平均法分別在三相靜止(abc)坐標(biāo)系、兩相靜止(αβ)坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)(dq)坐標(biāo)系下建立了雙向變換器的數(shù)學(xué)模型和等效電路；建立了基于三相三電平T型雙向PWM變換器電路在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,本文在雙閉環(huán)控制環(huán)路的基礎(chǔ)之上,分析了其控制策略,實(shí)現(xiàn)了電流解耦控制,建立了基于PI調(diào)節(jié)器電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的控制結(jié)構(gòu)框圖,得到了電流環(huán)和電壓環(huán)的傳遞函數(shù),并根據(jù)模型給出了控制參數(shù)的整定方法。其次,本文設(shè)計(jì)了一種LCL濾波器,該方法未引入任何額外器件,而是重新組合交流側(cè)的無源器件,在不增加成本的情況下,保證了雙向變換器的高可靠性和高功率密度。此外,論文提出了一種新穎的高頻電磁隔離驅(qū)動方法；給出了硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的配置方法,并詳細(xì)分析了基于數(shù)字控制芯片和模擬電路實(shí)現(xiàn)驅(qū)動的工作原理。論文提出的電磁隔離驅(qū)動方法,適用于控制脈寬實(shí)時(shí)變化的驅(qū)動,且占空比能在0-100%的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。論文提出的這種新穎的驅(qū)動電路除了具有絕緣強(qiáng)度高,抑制共模干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)之外,還具有成本較低,動態(tài)響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),適合開關(guān)管的高頻脈沖控制信號的隔離放大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,文中研究的驅(qū)動方法是行之有效的,具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。最后,搭建了一臺三相三電平T型雙向PWM變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功率電路、驅(qū)動電路,調(diào)理電路等,進(jìn)行了三相三電平T型雙向PWM變換器逆變模式以及整流模式的實(shí)驗(yàn),給出了整流運(yùn)行和逆變運(yùn)行狀態(tài)下的波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析及仿真結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：逆變 整流 T型 濾波器 驅(qū)動方法
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 AC/DC雙向變換器的主要要求11
• 1.3 AC/DC雙向變換器的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 變換器拓?fù)涞难芯?/span>11-14
• 1.3.2 變換器的并網(wǎng)控制功能研究14
• 1.3.3 變換器的多功能化研究14
• 1.3.4 變換器的均流控制研究14-16
• 1.4 三相電壓和電流不平衡研究16-17
• 1.4.1 不平衡產(chǎn)生的原因及影響16
• 1.4.2 緩解措施16-17
• 1.5 變換器中濾波器的研究17-18
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 T型雙向變換器工作原理及建模20-35
• 2.1 T型雙向變換器工作原理20-22
• 2.1.1 三相三電平T型雙向PWM變換器逆變模式工作原理20-21
• 2.1.2 三相三電平T型雙向PWM變換器整流模式工作原理21-22
• 2.2 三相三電平T型雙向PWM變換器數(shù)學(xué)建模22-27
• 2.2.1 靜止ABC坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.2 靜止αβ坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型25-26
• 2.2.3 靜止dq坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.3 驅(qū)動電路原理27-30
• 2.3.1 驅(qū)動電路的硬件構(gòu)成27-28
• 2.3.2 驅(qū)動電路的工作原理28-30
• 2.4 T型開關(guān)損耗分析30-34
• 2.4.1 IGBT開通損耗31-32
• 2.4.2 IGBT關(guān)斷損耗32-33
• 2.4.3 二極管關(guān)斷損耗33-34
• 2.4.4 通態(tài)損耗34
• 2.4.5 周期總損耗34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 控制策略研究35-45
• 3.1 三相三電平T型雙向PWM變換器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35-39
• 3.1.1 坐標(biāo)系下的控制策略35-36
• 3.1.2 dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制策略36-37
• 3.1.3 電流環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)37-38
• 3.1.4 電壓環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)38-39
• 3.2 針對電網(wǎng)不平衡情況下的控制策略39-41
• 3.2.1. 電網(wǎng)電壓正負(fù)序分量提取和控制39-40
• 3.2.2. 鎖相控制40-41
• 3.3 SVPWM原理41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 T型雙向變換器優(yōu)化和設(shè)計(jì)45-55
• 4.1 直流側(cè)電容設(shè)計(jì)46
• 4.2 開關(guān)器件的選型46-47
• 4.3 輸出濾波器設(shè)計(jì)47-49
• 4.4 采樣電路設(shè)計(jì)49-51
• 4.4.1 母線電壓采樣調(diào)理電路49
• 4.4.2 電網(wǎng)電壓采樣和調(diào)理電路49-50
• 4.4.3 電網(wǎng)電流采樣和調(diào)理電路50
• 4.4.4 母線過壓保護(hù)50-51
• 4.4.5 過流保護(hù)電路51
• 4.5 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)51-53
• 4.5.1 脈沖變壓器的設(shè)計(jì)52
• 4.5.2 脈沖控制信號的數(shù)字配置52-53
• 4.6 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 T型雙向變換器仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-63
• 5.1 基于PSIM仿真和仿真結(jié)果分析55-58
• 5.1.1 雙向變換器原理仿真55-57
• 5.1.2 驅(qū)動電路仿真57-58
• 5.2 測試結(jié)果與分析58-62
• 5.2.1 整機(jī)性能測試59-61
• 5.2.2 驅(qū)動實(shí)驗(yàn)測試61-62
• 5.2.3 樣機(jī)諧波測試62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與科研項(xiàng)目72-74

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;加強(qiáng)三電管理表彰三電先進(jìn)[J];現(xiàn)代節(jié)能;1995年02期

2 ;關(guān)于一九九五年度省三電先進(jìn)集體　先進(jìn)個(gè)人評選結(jié)果的通報(bào)[J];現(xiàn)代節(jié)能;1996年S1期

3 ;認(rèn)清形勢　明確任務(wù)　努力拼搏開創(chuàng)三電工作新局面──成連生同志在全省三電工作會議上的講話[J];現(xiàn)代節(jié)能;1996年S1期

4 ;創(chuàng)新求實(shí)上負(fù)控　利用新技術(shù)管好三電工作[J];現(xiàn)代節(jié)能;1996年S1期

5 楊文虎;;按照市場經(jīng)濟(jì)要求開創(chuàng)三電工作新局面——湖南省三電辦在臨湘召開全省三電工作暨農(nóng)村保照明現(xiàn)場會議[J];現(xiàn)代節(jié)能;1993年01期

6 陳春雨;抓三電　治三亂[J];農(nóng)電管理;1994年06期

7 ;努力使“三電”工作上一個(gè)新臺階[J];華北電業(yè);1995年S2期

8 ;我們是如何做好“三電”管理工作的[J];華北電業(yè);1995年S2期

9 曉舟;各級政府重點(diǎn)抓　專業(yè)人員科學(xué)管──南縣三電工作訪談錄[J];現(xiàn)代節(jié)能;1995年02期

10 英武;從“三電辦”說開去[J];現(xiàn)代節(jié)能;1995年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙慶;;貝肯巴赫套筒窯的三電系統(tǒng)簡介及改進(jìn)[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐔立勇;全省一個(gè)月破獲“三電”案件400余起[N];河北經(jīng)濟(jì)日報(bào);2007年

2 張輝邋記者 趙聯(lián)洗;全省開展“三電”專項(xiàng)斗爭成效明顯[N];吉林日報(bào);2007年

3 謝聯(lián)勝邋董宏飛;廣東“三電”專項(xiàng)斗爭成效顯著[N];人民公安報(bào);2007年

4 羅華山;我省扎實(shí)開展“三電”專項(xiàng)斗爭[N];貴州日報(bào);2007年

5 張勁;重慶重拳嚴(yán)打“三電”犯罪[N];人民公安報(bào);2007年

6 記者 劉健 通訊員 孔琳 張家樂;本市召開會議部署“三電”專項(xiàng)斗爭[N];天津政法報(bào);2008年

7 鄭法邋記者 涂志佳;啟動活動保護(hù)“三電”設(shè)施[N];眉山日報(bào);2008年

8 記者 趙擎;我市圓滿完成今年�！叭姟蹦繕�(biāo)[N];紹興日報(bào);2008年

9 房杰;上�！叭姟卑讣蠓陆礫N];人民公安報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 吳險(xiǎn)峰　實(shí)習(xí)生 梁耀予;明確責(zé)任健全制度 維護(hù)“三電”設(shè)施安全[N];綿陽日報(bào);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李乾勇;三相三電平PWM整流器控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 徐潘;三相三電平T型雙向PWM變換器的研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2016年

3 潘恒;上海三電貝洱汽車空調(diào)有限公司庫存控制方法研究[D];上海海事大學(xué);2006年

4 楊君東;單級三電平交—交變換器的研究[D];南京理工大學(xué);2008年

，

本文編號：615210