文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
变频器负面效应分析与滤波器设计
姓名:行震
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:陈希有
20080605
摘要随着大功率开关器件技术的进步,变频技术Ⅵ,琕在现代工业中被广泛应用。变频器在节能、改善人类生活环境、降低生产成本、提高产品质量、以及提高工业自动化等方面做出了巨大的贡献。但与此同时,几乎所有的变频器都采用脉宽调制技术,淇焖俚穆龀迳升时间以及大量的谐波,导致了变频器在工业应用中的一系列负面效应,限制了变频器的进一步发展。电压源淦灯鞑母咂倒材5缪梗嵩诘缍V嵘细杏Τ龈叻抵岬压,并形成轴承电流,使电动机的轴承在短期内损坏,引起电机保护误动作,缩短电动机的使用寿命:当淦灯饔氲缍洳豢杀苊獾牟捎贸は叩缋铝邮保诘缍机端会产生过电压,加剧了电动机绕组的绝缘压力,使上述负面效应进一步加剧。上述负面效应的存在使系统可靠性下降,故障率增加,严重地影响了变频器的使用。本文研究了通用电压源型淦灯鞑材5缪挂约肮缪沟谋局剩晗讣扑了共模电压的幅值大小,并对其特性进行了深入的讨论;利用传输线理论,解释了在变频器在使用长电缆驱动电机时,电机端出现的过电压现象,并且找出了龀迳仙时间与电缆长度的关系,并在此基础上,设计了一种变频器输出/抑制滤波器。针对变频器出现的负面效应,普遍的采用滤波器的方法。本文在传统的低通滤波器的基础上,考虑变频器输出的谐波特性,在变频器载波频率上设计了一个带阻滤波器,作为屯瞬ㄆ鞯那凹叮佣岣吡寺瞬ㄐЧ6铱悸橇斯材5缪沟母频特性,将屯瞬ㄆ鞯淖枞莸缏分械阌氩慰嫉叵嗔佣9材5缪固峁┩罚抑制了高频共模电压对电机的影响。在仿真环境下,建立了变频器、长线电缆以及异步电机的仿真模型,通过仿真分析验证了设计结果的有效性,加速了设计过程。最后搭建了实验平台,通过实验验证了设计的正确性。仿真和实验证明,该滤波器在满足变频器系统要求的情况下,可以将变频器输出电压的拗圃%以下。并且大大的减小了共模电压的幅值。关键词:淦灯鳎还材5缪梗坏缁斯缪梗晃拊绰瞬ㄆ大连理工大学硕士学位论文
.曲琹,產.,,,.,瑀,産琲,,/.瑃....,瑆瑀甃瓸畇—
篧;大连理工大学硕士学位论文ィ琤,’.籓籔
独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:夕圣。《。
新签名:二豳酗作者签名:茎芝盘年五月丘日大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定獯罅砉ご笱ПA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒谎位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。大连理工大学硕士研究生学位论文
髀课题背景与选题意义电机的变频调速技术能有效地节能降耗,所以被看作是国民经济各部门、国防建设和人民生活中一项重要的基础技术。世界范围内的能源紧缺,也使得各国对工业节能更加重视,因而变频调速技术的发展出现了生机勃勃的新局面。世界上许多国家都将电机的变频调速技术列为年代高新技术的发展重点【啤在传动系统中,电机所消耗的电能在各国的电量中占有很大的比例。在我国电网的总负荷中,异步电动机占了%以上。因此有效的利用电动机,改进其性能,根据需要控制电动机的转速,降低运行中的损耗,提高电动机的运行可靠性,成为人们选择传动设备的主要依据,也是电机节能的重要措施之一。因此,在电力电子技术的众多应用领域中,电机调速一直都是人们最为关注的课题。首先是因为世界上有超过诟龃蟠小小的马达在运转,消耗着%サ牡缒埽渲性サ闹行〉缁捎昧说缌Φ子控制,使用了约%的功率器件;其次,电机调速是电力电子中最为复杂的领域,特别是交流电机的调速控制,除了要有高性能的电力电子装置外,还需采用先进的调制技术,以满足众多的市场需求绲髌档餮及良好的输出波形扌巢然而,变频器在节能、改善人类生活环境、降低生产成本、提高产品质量以及提高工业自动化程度等方面做出巨大贡献的同时也产生了一些显著的负面效应【俊工业应用的变频器主要采用衣隹淼髦技术,技术可以在达到变频目的的同时,极大的减小输出的低次谐波。但还是无法有效的消除高次谐波,因此也给电机系统带来了很大的危害。另外,由于现代电力电子开关频率可达几万赫兹,其快速导通或关断特性将使逆变器的输出产生很高的/。过高的/将对变频器驱动系统产生一系列的