文档介绍：摘要在大功率应用领域,多电平逆变器具有许多独特的优点,如不需要器件串联就可以实现高电压等级的输出、输出电压/小、输出电压谐波含量少,因此多电平逆变器在电力系统以及大功率交流传动领域受到极大的重视。目前常见的多电平逆变器主要有三种:二极管箝位式、电容箝位式和级联式。级联逆变器的每一相由多个单相全桥逆变器串联而成,因此级联逆变器的调制,控制以及器件的保护都是模块化的,易于逆变器的生产、应用和扩展。但是级联逆变器需要为每个单相逆变单元提供一个独立的直流源,因此当逆变器输出电压的电平数较多时需要大量的独立直流源,这是级联逆变器的主要缺点,它限制了级联逆变器的应用范围。为了解决这个问题,文中提出了一种新型混合级联逆变器。这种新型混合级联逆变器通过提高直流源的利用率,从而达到减少直流源数的目的。本文首先从单相逆变器的工作原理入手,针对单相逆变器存在的问题导出新型混合级联逆变器的工作原理并运用/进行仿真,然后再扩展到三相混合级联逆变器。从仿真结果证实了新型混合级联逆变器可以实现三相五电平、七电平和十一电平输出,而且控制简单有效。由于新型混合级联逆变器省去了一半或一半以上的直流源,应此系统得到了简化,可靠性得到了提高。关键词混合级联,无直流源逆变单元,电容箝位,二极管筘位,储能电容
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,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文:学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
第一章绪论多电平逆变器的研究背景能源短缺和环境污染是人类当前面临的共同的世界性难题。上世纪年代以电压以下的低压变频器己大量使用,节能效果显著‘。另外,由于低压电工业应用领域,大功率的传动机械、大功率风机、水泵占主要地位,例如:钢铁等工业领域中广泛使用大、中容量交流电机调速系统。交流电机调速系统的应用随着电力电子装置等非线性设备在电力系统、工业、交通以及家电中的大量应用,交直流电网中的无功和谐波污染日益严重,电力系统中的无功和谐波降低了电能的生产、传输和利用的效率,同时也降低了电器设备运行的可靠性,严重术为代表的大功率电力电子技术,在电力系统中的应用可以大幅度改善电力系统我国能源生产和消费己列世界前茅,但仍远远不能满足工业生产和人们生活面,在能源十分紧张的情况下,浪费现象却十分的严重,由于大量的煤炭和石油来的两次世界性的能源危机以及当前环境问题的严重性,引起世界各国对节能技术的广泛关注。据统计,全球石油储量只够用辏夜S嗟目2闪恐挥世界人均的晃夜禾咳司⒘恳仓挥姓际澜缙骄/近年来,交流调速技术在风机、水泵以及其它领域得到了一定的推广应用,机的功率因数普遍偏低,。但在工业分高炉鼓风机、炼钢制氧机、除尘风机,石油化工生产用的压缩机,电力工业的给水泵、引风机,煤矿的排水泵和排风扇以及城市自来水的供水泵等等。驱动电机都是,玪拇蠊β矢哐菇涣鞯缁U庑┥璞赣捎谌少调速手段,每天都在大量的浪费电能。此外,解决环境污染的重要途径是发展公共交通交通工具绲缌担鞘械靥颓峁及电动汽车,其核心也是大容量交流电机变频调速技术。在传统工业技术改造场合,大容量交流调速技术也得到迅速推广和应用,并逐步取代直流调速技术,占主导地位。在轧钢、造纸、水泥、煤炭、铁路和船舶不但可以达到节能的目的,还可以实现整个系统的性能的最佳,改善工艺条件,并大大提高生产效率和产品质量。时损坏设备、危机电网的安全。另一方面,以柔性交流输电系统可控性以及可靠性,提高输电线路的传输能力及系统的安全稳定性‘。发展的需求。由于缺电,正常的生产次序被打乱,造成巨大的经济损失;另一方没有经过深加工就被烧掉,不但热利用率低还造成对环境的严重污染。硕士学位论文第一章绪论
州根据全国第三次工业普查公布的统计资料,我国风机、泵类总装机容量达到电机的辅机谩⑺头缁⒁缁传动上,可大量节电,降低发电成本,最大限度的发挥发电厂的效率。图是某电厂的分机运行能量比较图。要升降电机转速,改变流量的性能曲线,使风机水泵的额定参数满足工作要求。根据流体力学原理,变速前后流量、扬程、功率与转速之间关系为:式中、、一风机在转速时的流量、扬程、功率;、、一风机在转速时相似工况条件下的的