發(fā)布時間：2017-09-15 11:21

  本文關(guān)鍵詞：低開關(guān)頻率下三電平變換器調(diào)制策略研究

  更多相關(guān)文章： 低開關(guān)頻率 不對稱采樣 同步對稱 傅里葉分析 整流回饋

【摘要】：大功率變流器在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,是我國能源節(jié)約計劃的重要舉措。大功率半導(dǎo)體器件受工藝、功耗等的限制,往往只能在較低的開關(guān)頻率(≤500Hz)下工作。本文以二極管箝位型三電平逆變器為對象,研究兩種低開關(guān)頻率下空間矢量調(diào)制策略;以三相橋式可控整流電路為對象,研究一種四象限整流器低開關(guān)頻率下的簡化調(diào)制策略。首先,針對傳統(tǒng)的對稱規(guī)則采樣SVPWM在低開關(guān)頻率下輸出諧波性能差的問題,分別對采樣頻率和開關(guān)頻率進行控制,使得采樣頻率是開關(guān)頻率的2倍,實現(xiàn)不對稱規(guī)則采樣空間矢量調(diào)制(Asymmetric Space Vector Modulation Algorithm,ASVM)。利用二重傅里葉分析證明,在諧波含量方面,不對稱采樣調(diào)制相對于對稱采樣調(diào)制,可以減少部分基帶諧波與邊帶諧波。Matlab/Simulink仿真對比ASVM與傳統(tǒng)SVPWM的諧波性能,分析ASVM在低開關(guān)頻率下降低諧波含量的情況。其次,通過分析同步對稱波形的特征,研究三電平SVPWM同步對稱調(diào)制時需滿足的基本條件;詳細研究同步對稱調(diào)制的開關(guān)切換規(guī)則和具體實現(xiàn)步驟,使輸出電壓波形在任意整數(shù)脈沖下,實現(xiàn)同步、三相對稱、1/2周期對稱、1/4周期對稱的調(diào)制效果。采用傅里葉分析理論證明同步對稱的線電壓不含偶次諧波、3及3的倍數(shù)次諧波,輸出電壓電流總諧波畸變率更低。研究同步對稱調(diào)制下死區(qū)補償與過調(diào)制補償?shù)姆椒�。仿真驗證該調(diào)制算法的可行性與有效性,并與傳統(tǒng)異步調(diào)制SVPWM、相同脈沖數(shù)下SHEPWM的調(diào)制效果作對比,分析諧波特征。然后,研究四象限整流器簡化調(diào)制策略,以電網(wǎng)同步開關(guān)方式控制IGBT,開關(guān)頻率僅為50Hz。詳細分析整流和回饋時,電路的工作原理和換流過程。利用傅里葉理論分析整流和回饋時網(wǎng)側(cè)電流的諧波特性,當(dāng)調(diào)制策略拓展至12脈波整流電路時,分析此時的電流諧波優(yōu)化情況。建立整流器模型,研究電感電容的選型方法或給出參考值。仿真證明整流器整流和回饋時該調(diào)制策略的可行性,分析進線電感對整流器性能的影響與網(wǎng)側(cè)電流諧波含量。最后,搭建三電平二極管箝位型逆變器和三相橋式整流器硬件平臺完成實驗,設(shè)計DSP和FPGA算法,驗證上述調(diào)制算法在低開關(guān)頻率不同調(diào)制度下的有效性,分析整流器在整流和回饋時電流諧波特性。
【關(guān)鍵詞】：低開關(guān)頻率 不對稱采樣 同步對稱 傅里葉分析 整流回饋
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-20
• 1 緒論20-31
• 1.1 課題研究背景與意義20-22
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-30
• 1.3 主要研究內(nèi)容30-31
• 2 不對稱空間矢量調(diào)制策略31-47
• 2.1 二極管箝位型三電平逆變器工作原理31-32
• 2.2 三電平空間矢量調(diào)制原理及簡化算法32-37
• 2.3 不對稱空間矢量調(diào)制策略37-42
• 2.4 仿真結(jié)果分析42-46
• 2.5 本章小結(jié)46-47
• 3 同步對稱空間矢量調(diào)制策略47-63
• 3.1 同步對稱空間矢量調(diào)制47-53
• 3.2 同步對稱調(diào)制下死區(qū)補償策略53-55
• 3.3 同步對稱調(diào)制下過調(diào)制補償策略55-56
• 3.4 仿真結(jié)果分析56-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 4 低開關(guān)頻率下四象限整流器簡化控制策略63-82
• 4.1 整流器主電路與控制策略63-64
• 4.2 換流過程分析64-70
• 4.3 整流器性能分析70-74
• 4.4 電路元件參數(shù)74-76
• 4.5 仿真結(jié)果分析76-81
• 4.6 本章小結(jié)81-82
• 5 實驗及分析82-94
• 5.1 實驗平臺搭建82-84
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計84-85
• 5.3 算法軟件流程圖85-87
• 5.4 實驗結(jié)果與分析87-93
• 5.5 本章小結(jié)93-94
• 6 總結(jié)與展望94-96
• 參考文獻96-101
• 作者簡介101-103
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集103

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 伍小杰;董瑤;周娟;彭楊;;三電平逆變器基于參考電壓分解的SVPWM算法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年19期

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本文編號：856219