發(fā)布時(shí)間：2018-12-26 12:18

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器在工業(yè)自動化的領(lǐng)域中也得到了廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的變頻器存在輸入電流畸變較嚴(yán)重的問題，從而導(dǎo)致了對電網(wǎng)的污染，嚴(yán)重干擾了其它的用電設(shè)備。因此，本文主要對變頻器負(fù)載的三相單管Boost整流控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。 針對三相單管Boost電路輸入電流5次諧波污染的問題，，提出了一種基于輸入電流基波幅值閉環(huán)的諧波注入方法。在保證直流母線電壓閉環(huán)的前提下，將輸入電流基波幅值調(diào)節(jié)器的輸出作為系統(tǒng)單管占空比的注入依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電流的控制，提高了系統(tǒng)輸入功率因數(shù)。 為進(jìn)一步改善系統(tǒng)輸入功率因數(shù)，提出了一種基于電壓誤差補(bǔ)償?shù)闹C波注入方法。采用PR控制器提取出數(shù)字整流后電網(wǎng)電壓信號中6次諧波分量，對直流母線電壓誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以降低母線電壓波動、減小輸入電流中5次諧波含量。另外，根據(jù)輸入電流THD對注入信號的幅值進(jìn)行優(yōu)化選擇，使系統(tǒng)在不同功率段下均具有較好的諧波抑制效果。 為了滿足系統(tǒng)中降低直流母線電壓、減小直流母線電容的控制需求，提出了一種基于功率注入的單管Boost型變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方法。通過對系統(tǒng)功率進(jìn)行閉環(huán)控制，并將功率閉環(huán)的輸出注入到整流側(cè)單管占空比中，以達(dá)到減小直流母線電壓紋波、維持系統(tǒng)穩(wěn)定的效果。仿真結(jié)果表明，在減小直流母線電容的前提下，并配合本文所提的控制方法，系統(tǒng)輸入功率因數(shù)得到了有效的提高。 針對逆變器共模電壓問題進(jìn)行了深入的研究，分析了傳統(tǒng)共模電壓抑制方式所存在的缺陷，提出了一種改進(jìn)的共模電壓抑制策略，利用一組固定的非零矢量來合成零矢量，不僅有效的對共模電壓進(jìn)行了抑制，而且還解決了傳統(tǒng)共模電壓抑制算法引起的電流畸變問題。 搭建了基于DSP的三相單管Boost變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，對系統(tǒng)主拓?fù)鋮?shù)進(jìn)行了選擇，并對控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要介紹。最后，針對該實(shí)驗(yàn)平臺做了初步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[Abstract]:With the development of power electronics technology, inverter has been widely used in the field of industrial automation. However, the traditional frequency converter has the problem of serious distortion of input current, which leads to the pollution of power grid and seriously interferes with other electric equipments. Therefore, this paper mainly studies the three-phase single-transistor Boost rectifier control system with inverter load. In order to solve the problem of fifth harmonic pollution of input current in three-phase single-transistor Boost circuit, a harmonic injection method based on fundamental amplitude closed-loop of input current is proposed. On the premise of the DC bus voltage closed loop, the output of the input current fundamental wave amplitude regulator is regarded as the injection basis of the duty cycle of the system, so as to realize the control of the power network current and improve the input power factor of the system. In order to further improve the input power factor of the system, a harmonic injection method based on voltage error compensation is proposed. The sixth harmonic component of the digital rectified voltage signal is extracted by using PR controller, and the DC bus voltage error is compensated to reduce the voltage fluctuation and the fifth harmonic content in the input current. In addition, the amplitude of the injection signal is optimized according to the input current THD, which makes the system have better harmonic suppression effect at different power levels. In order to reduce the DC bus voltage and reduce the DC bus capacitance in the system, a control method based on power injection for single-tube Boost variable-frequency speed regulating system is proposed. In order to reduce the voltage ripple of DC bus and maintain the stability of the system, the output of the power loop is injected into the duty cycle of the rectifier through the closed-loop control of the system power. The simulation results show that the input power factor of the system is improved effectively under the premise of reducing the DC busbar capacitance and cooperating with the control method proposed in this paper. In this paper, the common-mode voltage problem of inverter is deeply studied, the defects of the traditional common mode voltage suppression method are analyzed, and an improved common-mode voltage suppression strategy is proposed, which uses a set of fixed non-zero vectors to synthesize zero vectors. Not only the common mode voltage is effectively suppressed, but also the current distortion caused by the traditional common mode voltage suppression algorithm is solved. The experiment platform of three-phase single-tube Boost variable frequency speed regulation system based on DSP is built, the main topology parameters of the system are selected, and the design of software and hardware of the control system is briefly introduced. Finally, a preliminary experiment is carried out on the platform.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM46

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本文編號：2392120