以IGBT作為開關(guān)器件的雙三電平變頻調(diào)速系統(tǒng),因?yàn)槠洚a(chǎn)生的紋波小等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于一些大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)中。但隨著其功率越來越大,開關(guān)頻率越來越高,帶來的電磁干擾問題也越來越突出。該電磁干擾問題不僅會(huì)影響變頻調(diào)速系統(tǒng)本身工作的可靠性,還會(huì)造成電網(wǎng)的高頻污染,因此迫切需要對(duì)該課題進(jìn)行研究。與兩電平變頻調(diào)速系統(tǒng)電磁干擾問題相比,三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)電磁干擾源數(shù)學(xué)模型需要進(jìn)行復(fù)雜的推導(dǎo),其電磁干擾傳播路徑不斷變化,傳播路徑上的參數(shù)龐雜,因此理論分析難度大大提高。另外,研究大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí),需要設(shè)計(jì)專門的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái),其寄生參數(shù)提取也有一些自身的特點(diǎn)。當(dāng)前國內(nèi)外在該方面的研究較少,本文以一個(gè)MW級(jí)雙三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)為對(duì)象,從以下幾個(gè)方面開展了課題研究。對(duì)大功率三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)EMI（Electromagnetic Interference:EMI）的產(chǎn)生機(jī)理和傳播路徑進(jìn)行了分析,建立了三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)電磁干擾時(shí)域預(yù)測模型,提出采用Matlab和Saber聯(lián)合仿真的方法對(duì)EMI問題進(jìn)行預(yù)測研究。該模型既利用Saber精確的物理模型,又能充分發(fā)揮Matlab控制策略容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),使系... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

AB之間的阻抗曲線

M M電抗器柜整流柜逆變柜測試位置圖 2-20 大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)傳導(dǎo) EMI 測試電氣連接圖Figure2-20 Electrical connection diagram of conducted EMI test for high power variablefrequency speed-regulation system實(shí)驗(yàn)平臺(tái)核心部分為：電源供電部分、對(duì)拖平臺(tái)和測試電路。（1）電源供電部分主要功能是為被測試的變頻調(diào)速系統(tǒng)和對(duì)拖平臺(tái)進(jìn)行供電。6kV 供電電壓經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換為 1140V，調(diào)壓器可根據(jù)實(shí)驗(yàn)電壓等級(jí)和電壓損失需要，對(duì)供電電壓在 70～1400V 范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了防止變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生工頻諧波，污染電網(wǎng)，需要安裝諧波濾波器。（2）被測設(shè)備為 1MW 的 1140V 雙三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)，為了測試不同負(fù)載下的電磁干擾情況，需要用到對(duì)拖平臺(tái)。如圖 2-21 所示，該對(duì)拖平臺(tái)由兩臺(tái)鼠籠電機(jī)進(jìn)行對(duì)拖，左側(cè)電機(jī) 1140V、2.1MW，與雙三電平變頻器組成被研究的變頻調(diào)速系統(tǒng)；右側(cè)為負(fù)載側(cè)，電機(jī)額定電壓為 1140V、功率為 2.8MW，可以通過控制器調(diào)節(jié)輸出負(fù)載大小。

（3）測試部分需要考慮幾個(gè)問題，測試設(shè)備、接地點(diǎn)和測試點(diǎn)。測試設(shè)備包括電源 EMI 濾波器、頻譜分析儀或接收機(jī)、限幅器、1000頭。為了防止電網(wǎng)和電網(wǎng)連接的用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾耦合至電磁實(shí)驗(yàn)測，同時(shí)測試時(shí)保證電網(wǎng)提供固定阻抗，需要安裝高頻電源濾波器，如圖高頻電源濾波器所示。MW 級(jí)大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路電流達(dá)到幾百甚至上千安培，如果采N 來進(jìn)行傳導(dǎo) EMI 測試，無論從安全和經(jīng)濟(jì)上都不太合適。CISPR 16-1專門的電磁兼容用高壓探頭和供電EMI電源濾波器結(jié)合來等效代替LI本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用耐壓為 10kV 的高壓探頭，其結(jié)構(gòu)及安裝位置，如圖 2。衰減器安裝在頻譜儀信號(hào)輸入接口，形成信號(hào)一定的衰減。頻譜儀或接裝有專門的測試軟件，可以根據(jù)需要在軟件中選擇需要的標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)衰減量進(jìn)行設(shè)置。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)選擇的是 10dB 衰減器，選擇的標(biāo)準(zhǔn)是12668.3 或者等效標(biāo)準(zhǔn) EN55022A，測試平臺(tái)具體布局如圖 2-22 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]大功率三電平變換器關(guān)鍵技術(shù)及同步電機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)研究[D]. 李浩.中國礦業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]干擾信號(hào)下IGBT的動(dòng)態(tài)電磁特性研究與分析[D]. 姚愛芬.北京交通大學(xué) 2016
[2]基于電壓定向控制的PWM整流系統(tǒng)仿真的研究[D]. 梁冰紅.廣西大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3431307