本文關(guān)鍵詞：大功率三電平PWM整流器的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 大功率 三電平 PWM整流器 鎖相環(huán) 空間矢量調(diào)制 特定諧波消除算法 諧波分析 中點(diǎn)平衡

【摘要】：本文以大功率三電平PWM整流器為研究對(duì)象,通過理論分析、軟件仿真和樣機(jī)實(shí)驗(yàn)等方法,對(duì)其數(shù)學(xué)模型、控制策略、調(diào)制算法及一些相關(guān)問題進(jìn)行了深入的研究。本文首先分析了二極管中點(diǎn)箝位型三電平PWM整流器的工作原理,并由此推導(dǎo)了其在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；然后分別基于幅值恒定和恒功率的坐標(biāo)變換原則,建立了對(duì)應(yīng)的三電平PWM整流器的d-q模型,為后文控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ),也提供了方便。論文運(yùn)用前饋解耦雙閉環(huán)控制策略,在Matlab軟件中搭建了NPC三電平PWM整流器的控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)。隨后針對(duì)坐標(biāo)變換所需的旋轉(zhuǎn)角度,以電網(wǎng)電動(dòng)勢(shì)定向d軸,詳細(xì)分析了電網(wǎng)在平衡與不平衡狀態(tài)下的特性,給出了相應(yīng)的鎖相環(huán)解決方案,設(shè)計(jì)了過零鎖相所需的同步脈沖板,通過實(shí)驗(yàn)證明了電網(wǎng)平衡狀態(tài)下鎖相環(huán)方法的有效性。論文重點(diǎn)研究了適用于NPC三電平整流器的脈寬調(diào)制算法,基于傳統(tǒng)的SVPWM原理,從整流器交流側(cè)電壓諧波含量的角度出發(fā),分析得出PN型小矢量交替首發(fā)的開關(guān)順序可以有效消除偶次諧波。隨后分別探討了基于兩電平的SVPWM調(diào)制算法和基于g-h坐標(biāo)系下的SVPWM調(diào)制算法,旨在簡(jiǎn)化傳統(tǒng)方法在數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)的繁雜計(jì)算,同樣對(duì)其進(jìn)行諧波分析,效果與傳統(tǒng)方式一致。最后提出了一種特定諧波消除算法,將其成功運(yùn)用到三電平PWM整流器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中,結(jié)果表明該方法能夠達(dá)到消除特定階次諧波的目的。論文研究了NPC三電平PWM整流器的中點(diǎn)平衡問題,理論分析了造成中點(diǎn)電位偏移的原因,對(duì)比了多種中點(diǎn)平衡解決方案并最終選用f因子調(diào)節(jié)方式對(duì)中點(diǎn)電位進(jìn)行有效控制。本文基于TMS320F28335數(shù)字開發(fā)板,研制了一套基于IPM模塊的NPC三電平PWM整流器控制方案,并設(shè)計(jì)了西門子OP177B觸摸屏的控制界面,可以保證控制信號(hào)和顯示參數(shù)的準(zhǔn)確互傳。
【關(guān)鍵詞】：大功率 三電平 PWM整流器 鎖相環(huán) 空間矢量調(diào)制 特定諧波消除算法 諧波分析 中點(diǎn)平衡
【學(xué)位授予單位】：冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM461
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 大功率電力電子器件的發(fā)展11-12
• 1.2.2 PWM整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12-15
• 1.2.3 三電平PWM整流器的控制策略15-16
• 1.2.4 三電平PWM整流器的調(diào)制方法16-18
• 1.2.5 電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)下的PWM整流器控制18-19
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容19-20
• 第2章 三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型20-30
• 2.1 三電平PWM整流器的工作原理20-22
• 2.2 三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.3 三電平PWM整流器d-q模型的建立25-30
• 第3章 三電平PWM整流器控制系統(tǒng)研究30-48
• 3.1 三電平PWM整流器控制系統(tǒng)構(gòu)成30-34
• 3.1.1 三電平PWM整流器的雙閉環(huán)控制30-32
• 3.1.1.1 電流內(nèi)環(huán)控制30-32
• 3.1.1.2 電壓外環(huán)控制32
• 3.1.2 仿真平臺(tái)的建立32-34
• 3.2 三電平PWM整流器鎖相環(huán)研究34-48
• 3.2.1 電網(wǎng)平衡狀態(tài)下的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)34-39
• 3.2.1.1 過零鑒相的開環(huán)鎖相環(huán)34-36
• 3.2.1.2 單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)(SSRF-SPLL)36-39
• 3.2.2 電網(wǎng)不平衡狀態(tài)下的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)39-47
• 3.2.2.1 基于對(duì)稱分量法的單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)39-42
• 3.2.2.2 基于雙同步坐標(biāo)系的解耦軟件鎖相環(huán)(DDSRF-SPLL)42-47
• 3.2.3 小結(jié)47-48
• 第4章 三電平PWM整流器控制算法的研究48-82
• 4.1 三電平PWM整流器的諧波分析48-73
• 4.1.1 空間矢量脈寬調(diào)制算法(SVPWM)的研究48-69
• 4.1.1.1 傳統(tǒng)SVPWM算法48-59
• 4.1.1.2 基于兩電平的SVPWM算法59-65
• 4.1.1.3 g-h坐標(biāo)系下的SVPWM算法65-69
• 4.1.2 特定諧波消除脈寬調(diào)制算法(SHEPWM)69-73
• 4.1.3 小結(jié)73
• 4.2 三電平PWM整流器中點(diǎn)平衡的研究73-82
• 4.2.1 造成中點(diǎn)電位不平衡的原因73-77
• 4.2.2 應(yīng)用f因子法解決中點(diǎn)不平衡問題77-82
• 第5章 三電平PWM整流器的實(shí)驗(yàn)研究82-90
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹82-86
• 5.1.1 硬件設(shè)計(jì)82-84
• 5.1.2 軟件設(shè)計(jì)84-86
• 5.2 實(shí)驗(yàn)波形86-90
• 第6章 結(jié)論與展望90-94
• 6.1 全文總結(jié)90-91
• 6.2 展望91-94
• 參考文獻(xiàn)94-98
• 致謝98-99
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文99

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羅華;趙世華;賀勝;鄭連清;;多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展與現(xiàn)狀[A];四川省電工技術(shù)學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

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本文編號(hào)：846600