多電平變流器可實(shí)現(xiàn)高壓大功率輸出,在開關(guān)應(yīng)力、諧波品質(zhì)和系統(tǒng)效率等方面具有諸多優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在新能源發(fā)電和大功率交流調(diào)速等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文通過總結(jié)目前已有多電平變流器的優(yōu)缺點(diǎn)后,研究了一種三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器。該三相變流器具有開關(guān)器件電壓應(yīng)力小,易于實(shí)現(xiàn)模塊化等優(yōu)點(diǎn)。另外,相較于傳統(tǒng)三相級(jí)聯(lián)型H橋多電平變流器,可有效減少直流側(cè)所需電壓源的數(shù)目,從而減小變流裝置的體積。通過分析三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,采用了載波層疊和載波相移的混合調(diào)制策略。并在此基礎(chǔ)之上,對(duì)變流器各模塊直流側(cè)中點(diǎn)電位脈動(dòng)問題進(jìn)行了分析,通過監(jiān)測(cè)輸出電流和各模塊中點(diǎn)電位并實(shí)時(shí)切換有利矢量的方法,實(shí)現(xiàn)了變流器各模塊單元的中點(diǎn)電位平衡。同時(shí)基于該中點(diǎn)電位平衡控制策略,對(duì)變流器各模塊直流側(cè)電容的選取進(jìn)行了理論分析。隨后將不控整流電路與所研究變流器組成變頻系統(tǒng),通過對(duì)直流母線電壓波動(dòng)造成的輸出電壓畸變問題進(jìn)行相關(guān)分析,研究了基于調(diào)制波重構(gòu)的降電容策略,從而在直流側(cè)采用較小電容的情況下,仍能輸出具有良好諧波品質(zhì)的交流側(cè)電壓。然后對(duì)該降電容策略在本研究變流器的實(shí)現(xiàn)方法和直流側(cè)電容的進(jìn)一步確定進(jìn)行了分...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 多電平變流器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 二極管鉗位型多電平變流器
        1.2.2 飛跨電容鉗位型多電平變流器
        1.2.3 級(jí)聯(lián)型多電平變流器
    1.3 降電容策略的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于單相輸入的變頻系統(tǒng)降電容策略
        1.3.2 基于三相輸入的變頻系統(tǒng)降電容策略
    1.4 本文主要的研究?jī)?nèi)容
第2章 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器分析
    2.1 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的結(jié)構(gòu)
        2.1.2 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的工作原理
        2.1.3 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的擴(kuò)展
    2.2 三相級(jí)聯(lián)型中點(diǎn)鉗位多電平變流器的調(diào)制策略
        2.2.1 載波相移PWM調(diào)制策略
        2.2.2 載波層疊及載波相移混合調(diào)制策略
        2.2.3 調(diào)制策略仿真驗(yàn)證及分析
    2.3 中點(diǎn)電位平衡控制
        2.3.1 中點(diǎn)電位脈動(dòng)分析及其平衡控制策略
        2.3.2 基于中點(diǎn)電位平衡控制策略的直流側(cè)電容設(shè)計(jì)
    2.4 中點(diǎn)電位平衡控制策略仿真分析
        2.4.1 阻性負(fù)載驗(yàn)證
        2.4.2 阻感性負(fù)載驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于調(diào)制波重構(gòu)技術(shù)的降電容策略
    3.1 直流側(cè)電容與直流母線電壓波動(dòng)的關(guān)系
        3.1.1 三相模塊單元直流側(cè)電容與直流母線電壓波動(dòng)的關(guān)系
        3.1.2 單相模塊單元直流側(cè)電容與直流母線電壓波動(dòng)的關(guān)系
        3.1.3 基于三相輸入時(shí)直流側(cè)電容與直流母線電壓波動(dòng)的關(guān)系
    3.2 降電容策略分析
        3.2.1 逆變側(cè)輸出電壓畸變?cè)矸治?br>        3.2.2 調(diào)制波重構(gòu)原理
        3.2.3 調(diào)制波重構(gòu)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
        3.2.4 調(diào)制波重構(gòu)技術(shù)下直流側(cè)電容的確定
    3.3 基于調(diào)制波重構(gòu)技術(shù)降電容策略的仿真驗(yàn)證
        3.3.1 基于單相輸入時(shí)輸出頻率50Hz阻性負(fù)載驗(yàn)證
        3.3.2 基于單相輸入時(shí)輸出頻率50Hz阻感性負(fù)載驗(yàn)證
        3.3.3 基于單相輸入時(shí)輸出頻率10Hz阻性負(fù)載驗(yàn)證
        3.3.4 基于單相輸入時(shí)輸出為大功率負(fù)載驗(yàn)證
        3.3.5 基于三相輸入時(shí)的仿真驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)硬軟件的相關(guān)設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.1.1 開關(guān)器件的選型
        4.1.2 緩沖電路設(shè)計(jì)
        4.1.3 交流側(cè)LC濾波器的設(shè)計(jì)
    4.2 系統(tǒng)控制電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.2.1 采樣電路的設(shè)計(jì)
        4.2.2 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
    4.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 調(diào)制波重構(gòu)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 DSP及 FPGA程序流程
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 中點(diǎn)電位平衡控制策略驗(yàn)證
    5.2 基于調(diào)制波重構(gòu)的降電容策略驗(yàn)證
        5.2.1 輸出頻率為50Hz時(shí)阻性負(fù)載驗(yàn)證
        5.2.2 輸出頻率為10Hz時(shí)阻性負(fù)載驗(yàn)證
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3760418