中壓大容量雙PWM三電平變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了面對(duì)全球能源危機(jī)與環(huán)境污染巨大挑戰(zhàn),我國(guó)已將“節(jié)能減排”列為國(guó)家“十一五”規(guī)劃的重要目標(biāo)之一。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,中高壓大容量變頻調(diào)速技術(shù)由于其在節(jié)能領(lǐng)域的突出優(yōu)勢(shì),已成為了目前電力電子和電力傳動(dòng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文著重研究了雙PWM三電平變換器的電壓空間矢量調(diào)制方式,中點(diǎn)電壓波動(dòng)機(jī)理,以及三電平整流器的控制策略,主要包括以下幾方面內(nèi)容:文章首先綜述了國(guó)內(nèi)外中高壓大容量變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,討

2、論了三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用,指出本文選題的意義。詳細(xì)論述了三電平NPC逆變器的電壓空間矢量調(diào)制方式的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法。分析了在SVPWM調(diào)制中產(chǎn)生的中點(diǎn)電壓波動(dòng)問(wèn)題的機(jī)理,建立了平均中點(diǎn)電流模型,提出一種改進(jìn)型的調(diào)制方式,在扇區(qū)切換中可以保證輸出矢量的平滑切換,防止了輸出矢量突變,同時(shí)也避免了直流電壓利用率低的問(wèn)題。建立了三電平整流器在d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)的解耦狀態(tài)空間方程,采用電壓和電流雙閉環(huán)控制策略,電壓環(huán)跟蹤負(fù)載有功功率,電

3、流環(huán)實(shí)現(xiàn)指令電流跟蹤控制。采用電壓空間矢量調(diào)制方式(SVPWM)進(jìn)行了基于MATLAB/Simulink的仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,本文給出的三電平PWM整流器控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能,電網(wǎng)側(cè)電流波形正弦,功率因數(shù)為1,并且能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。在理論分析和計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)部分介紹了以TMS320F2812DSP為核心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了逆變器三電平SVPWM控制、三電平整流器控制及能量回饋運(yùn)行