文档介绍：上海大学硕士学位论文
摘要
本文在对三相逆变器软开关拓扑研究现状分析、评价的基础上,对新型的软
开关三相姹淦鞯缏吠仄私辛松钊氲难芯俊1究翁獾玫健疤ù锏缌Φ缱
科教发展基金”年度的资助。研究软开关三相姹淦髦鞯缏吠仄私峁
及其控制策略,旨在探索一种实用的软开关三相姹淦鳎芯科涔ぷ骰恚
为产业提供一种可行的软开关三相姹淦鞣桨浮
提出了一种新型谐振交流环节砜9厝郟逆变器的主电路结构。
该软开关三相逆变器的辅助谐振电路仅使用龉β士9仄骷个二极管,电
路结构简单,控制方便,而且由于该辅助谐振电路仅在逆变器三相桥臂上的功率
开关器件需要开通的前若干微秒时间内软开关工作,其功率损耗很小,从而提高
了系统的效率,探讨该软开关逆变器拓扑下的刂品椒ǎ晗覆隽藌
软开关三相姹淦髦鞯缏吠仄说娜砜9囟髂J剑远魇毙蛑忻恳桓瞿
式的动态过程进行详细的数学分析,建立了系统数学模型,确立了逆变器系统实
现软开关动作的刂撇呗浴2⒍韵低辰辛耸址抡嫜芯浚抡娼峁
验证了拓扑结构及其控制策略的正确性,实现了所有功率开关器件的软开关动
作,进而通过实验验证了理论分析和仿真的正确性。
研究适合三相姹淦魅砜9囟鞯脑夭ㄐ问健V赋鲈诟萌砜9啬姹淦
电路拓扑中功率开关器件要实现软开关动作,就必须根据随逆变器输出电流极性
的不同分别选用正负斜率的锯齿载波,这是实现软开关动作的一个必要条件。并
采用优化的髦菩藕牛岣吡酥绷鞯缪沟睦寐剩⒛苡行У匾种颇
变器输出的谐波电流。
分析了软开关三相姹淦鞯拇帕丛诵泄旒!V赋鲈谌砜9豍模式
下,空间电压矢量发生很大变化,有时甚至没有零电压空间矢量,磁链轨迹旋转
速度是通过非零电压空间矢量进行调节的,从而使磁链的旋转速度仍保持与硬开
关时相等。同时分析了软开关姹淦魇涑龅缌鞑ㄐ位涞脑颍岢隽街
相应的电流补偿方法,有效地改善了逆变器的输出电流波形。
对辅助谐振软开关三相姹淦鹘惺笛檠芯浚⒘讼低呈笛槠教ǎ
优化了软开关三相姹淦飨低车慕峁共问迪至讼低车娜砜9囟鳎
制作了相应的实验样机,对实验结果进行分析、总结,实验结论验证了本拓扑控
制策略的正确性。
关键词:软开关,逆交器,鞍形波脉宽调制,谐振,磁链轨迹
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上海大学硕士学位论文
第赂述
引言
电力电子变换技术从上世纪中叶诞生后,经过了近半个多世纪的发展,已形
成较为完整的学科体系和理论,成为相对独立的学科门类】。近年来,随着微电
子技术的发展,电力电子变换技术更是获得了突飞猛进的发展,并且被各国专家
学者视为人类社会的第二次电子革命,:“电力电
子变换技术在全世界范围的工业文明发展中所起的关键作用可能仅次于计算
机”,并在世纪“将对工业自动化、交通运输、城市供电、节能、环保治理等
方面的发展产生巨大的推动作用。尤其是近年来随着各国工业与科学技术的飞速
发展,电力电子变换技术更是目新月异,为人类的物质文明进步发挥着越来越重
要的作用,计算机技术、电力电子变换技术以及自动控制技术将成为三种最重要
的技术’’
如今电力电子变换技术正朝着高频化、大容量化、高性能化方向发展,已深
入到工农业生产、交通运输、空间技术、现代国防、医疗卫生、环境保护、家用
电器、航空管理、办公自动化等各个领域。然而,电力电子变换技术的进步和电
力电子变换装置的广泛应用也带来了很多弊害,并已成为世人瞩目的社会问题。
高频化和大容量化使装置内部的电压、电流发生剧变,不但给功率开关器件造成
很大的电应力,还在装置的输入输出引线及周围空间产生高频电磁噪声,对其它
电气设备的工作造成干扰,这种公害称电磁干扰:
。另外,功率开关器件的非线性工作和采用输入电容滤波方式的
不控整流电路产生大量的谐波,使得电力电子变换装置的输入电流波形严重失
真,该谐波电流不但降低了电网的功率因数,还可能影响电网上其它电气设备的
正常工作。电力谐波的存在降低了电能生产、传输和使用设备的容量,使电气设
备过热,绝缘老化,使用寿命缩短,产生电磁噪声,引发电力系统局部并联谐振
或串联谐振,造成电容器或电抗器烧损。电力谐波还引起继电器和自动