本文關(guān)鍵詞：全調(diào)制度范圍內(nèi)三電平逆變器SVPWM算法的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 三電平逆變器 空間矢量脈寬調(diào)制 過(guò)調(diào)制 中點(diǎn)電位平衡 快速控制原型

【摘要】：三電平逆變器由于具有輸出容量大、電壓利用率高、諧波含量少等優(yōu)點(diǎn)在當(dāng)代工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。在三電平逆變器的多種調(diào)制算法中,空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector PWM, SVPWM)算法因其調(diào)制度范圍廣、電壓輸出波形好、易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn),逐漸成為科研與工程領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著研究的日益深入,為滿足人們對(duì)于電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與逆變器低壓適用性的要求,如何繼續(xù)擴(kuò)大系統(tǒng)調(diào)制范圍、獲取更高的電壓輸出范圍成為逆變器調(diào)制算法中亟待解決的問(wèn)題。本文以二極管箝位式三電平逆變器為研究對(duì)象,對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制算法進(jìn)行了系統(tǒng)全面的理論推導(dǎo),重點(diǎn)研究了其在過(guò)調(diào)制范圍的兩種算法實(shí)現(xiàn),為工程中解決三電平逆變器的全調(diào)制度范圍應(yīng)用問(wèn)題提供可行性思路。首先,本文描述了三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),闡述了其運(yùn)行機(jī)理,對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制算法中的坐標(biāo)變換、參考電壓矢量定位、合成矢量作用時(shí)間的計(jì)算方法等基本原理進(jìn)行了全面的理論推導(dǎo),并基于MATLAB/Simulink搭建三電平逆變器SVPWM算法在線性調(diào)制區(qū)內(nèi)的仿真模型。其次,論文重點(diǎn)針對(duì)三電平逆變器的過(guò)調(diào)制算法進(jìn)行研究。借鑒經(jīng)典雙模式過(guò)調(diào)制理論對(duì)于過(guò)調(diào)制范圍的區(qū)域劃分方法,分別對(duì)兩種過(guò)調(diào)制算法：即基于分段擬合的過(guò)調(diào)制算法與基于疊加原理的過(guò)調(diào)制算法,進(jìn)行了算法分析與理論探究�；贛ATLAB/Simulink軟件對(duì)兩種過(guò)調(diào)制算法進(jìn)行了仿真模型的搭建,通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)兩種算法進(jìn)行對(duì)比分析,并根據(jù)其輸出性能與可實(shí)現(xiàn)性對(duì)其做出評(píng)價(jià)。再次,從二極管箝位式三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)角度出發(fā),揭示了其中存在的中點(diǎn)電位波動(dòng)原因,介紹了幾種常用的中點(diǎn)電位平衡控制策略,利用電荷守恒定理給出了一種可在較大調(diào)制度范圍應(yīng)用的中點(diǎn)電位平衡控制方法,并通過(guò)MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證了平衡控制策略在不同直流側(cè)電容參數(shù)情況下的可行性與有效性。最后,搭建了以dSPACE為控制器、三電平逆變器與鼠籠型三相異步電機(jī)為實(shí)物被控對(duì)象的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)全調(diào)制度范圍內(nèi)的SVPWM算法進(jìn)行了快速控制原型(Rapid Control Prototying, RCP)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了全調(diào)制度范圍內(nèi)三電平逆變器SVPWM算法的正確性與中點(diǎn)電位平衡控制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：三電平逆變器 空間矢量脈寬調(diào)制 過(guò)調(diào)制 中點(diǎn)電位平衡 快速控制原型
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 三電平逆變器的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 SVPWM過(guò)調(diào)制算法研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 二極管箝位式三電平逆變器SVPWM算法基礎(chǔ)15-25
• 2.1 二極管箝位式三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15-16
• 2.2 空間矢量狀態(tài)分布圖16-18
• 2.3 三電平逆變器的SVPWM算法分析18-22
• 2.3.1 三相/兩相坐標(biāo)變換(3/2變換)18-20
• 2.3.2 參考電壓矢量所在扇區(qū)判斷20
• 2.3.3 基本矢量作用時(shí)間的計(jì)算20-21
• 2.3.4 基本電壓矢量的作用次序21-22
• 2.4 仿真研究22-25
• 第三章 三電平SVPWM過(guò)調(diào)制算法25-38
• 3.1 SVPWM過(guò)調(diào)制算法原理25-26
• 3.2 三電平SVPWM分段擬合法過(guò)調(diào)制算法設(shè)計(jì)26-30
• 3.2.1 過(guò)調(diào)制Ⅰ區(qū)26-28
• 3.2.2 過(guò)調(diào)制Ⅱ區(qū)28-30
• 3.3 三電平SVPWM疊加法過(guò)調(diào)制算法設(shè)計(jì)30-33
• 3.3.1 過(guò)調(diào)制Ⅰ區(qū)30-31
• 3.3.2 過(guò)調(diào)制Ⅱ區(qū)31-33
• 3.4 仿真研究33-38
• 3.4.1 分段擬合法過(guò)調(diào)制算法仿真33-35
• 3.4.2 疊加法過(guò)調(diào)制算法仿真35-38
• 第四章 三電平逆變器中點(diǎn)電位平衡控制研究38-49
• 4.1 中點(diǎn)電位波動(dòng)現(xiàn)象的原因38-41
• 4.2 中點(diǎn)電位平衡控制方法41-44
• 4.3 仿真研究44-49
• 第五章 全調(diào)制度內(nèi)三電平逆變器SVPWM實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證49-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)49-52
• 5.1.1 dSPACE實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹49-51
• 5.1.2 快速控制模型技術(shù)51-52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析52-58
• 結(jié)論58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1089400