二極管箝位型三電平逆變器中點電位控制的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)能減排越來越受到重視，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。但是在高壓大功率的場合，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用受到電力電子器件耐壓等級和耐受電流的限制。三電平拓撲結(jié)構(gòu)解決了這個技術(shù)瓶頸，其中二極管箝位型三電平拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛，但是由于三電平自身結(jié)構(gòu)的原因，存在中點電位偏移這一亟需解決的問題，本文主要針對基于異步電機矢量控制系統(tǒng)的三電平逆變器中點電位偏移問題進行了深入地研究。
　　本文主要分析了中

2、點電流是本中點電位波動的質(zhì)，建立了中點電流的數(shù)學(xué)模型，并且根據(jù)數(shù)學(xué)模型對傳統(tǒng)的SVPWM算法的局限性進行了詳細的分析，然后提出了改進的虛擬空間矢量算法，并對該算法進行了詳細的研究分析。
　　本文首先分析了二極管箝位型三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)和主電路的工作原理。然后得出了三電平的27種工作狀態(tài)，并且對同一橋臂開關(guān)狀態(tài)的改變進行了暫態(tài)換路分析。通過27種工作狀態(tài)得出了空間矢量分布圖。接著由開關(guān)狀態(tài)對中點電位影響分析出了中點電流是中點電位

3、波動的本質(zhì)，并且建立了中點電流的數(shù)學(xué)模型，然后分析了不同工作狀態(tài)下對應(yīng)的中點電流。最后在得出開關(guān)狀態(tài)對中點電位影響的基礎(chǔ)上分析了中點電位偏移對空間矢量合成的影響。
　　其次，本文討論了三電平SVPWM算法，對算法的扇區(qū)判斷、空間矢量選擇、矢量作用時間計算以及開關(guān)順序選擇都進行了詳細的分析。然后根據(jù)中點電流公式和三相電流瞬時值公式分析出了各個小扇區(qū)的中點電流與調(diào)制度、相位角、功率因數(shù)角的關(guān)系。最后分析SVPWM對中點電位控制的局限性

4、。從而引出了改進的虛擬空間矢量算法，并且詳細的給出了算法的扇區(qū)判斷、矢量選擇、矢量作用時間以及開關(guān)順序。
　　再次，本文討論了異步電機的幾種數(shù)學(xué)模型。詳細的討論了矢量控制的基本原理并且對矢量控制系統(tǒng)的定子電壓解耦模型、電流環(huán)模型、速度環(huán)模型以及間接計算轉(zhuǎn)子磁鏈模型進行了設(shè)計。
　　最后，本文以上述理論分析為基礎(chǔ)，在Matlab/Simulink中對控制系統(tǒng)進行了仿真，得到的仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)具有很好的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度。在