文档介绍：虞舞坤栏走峰;硕士学位论文研究方向题业名师实用多电平高压变频粆的设计研究与仿真定稿日期:年月日目专姓导控制理论与控制工程新型电气抟动与智能控制刘高康教授学校代日:学号;周华忠
武汉科技大学硕士学位论文摘要变频调速以其高效率,高功率因数,以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着变频技术的发展,低压变频己经形成完善的拓扑结构并且在高性能控制理论中得到大量的实践和发展,高压变频领域却无统一的拓扑结构,从各种控制方法到功率器件、整流和逆变部分都不相同。随着高压变频调速日益广泛的应用,以及高压大功率电力设备的节能的要求和对高性能变频器使用的要求,使得高压变频的技术领域有待继续不断开发。发展高压变频技术成为节约电能,提高大功率电机本文通过对高压变频的两种主要拓扑结构并对其原理分析,得出他们各自的优缺点后选取级联多电平高压变频作为选取的主电路结构。接着从高压多电平的主电路拓扑结构进行分析其输出端的谐波以及对电网侧的谐波影响,然后对多电平高压变频器的控制方式进行研究,提出矢量控制方式,使高压变频器达到良好的输入输出效果。关键词。级联多电平变频器;脉冲宽度调制;空间矢量调制;仿真第的效率和性能的重要课题。
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武汉科技大学硕士学位论文第一章绪论合也获得了广泛的应用。唧传统的晶闸管交交变频调速和降压——普通变频——升压的晶几百,容易引起电机电流、转矩脉动,动态性能差等问题【。与降压——普通变频——第课题研究的意义能源短缺和环境污染是人类面临的共同难题。我国的经济正处于高速发展的时期,能源对我国的经济的发展在一定的程度上影响更大。我国的高耗能产品的耗能量比发达国家高出%ィ茉吹淖酆侠寐式鑫ィ虼巳绾翁岣吣茉吹睦寐识晕夜姆⒄狗常重要。近年来,一些发达国家一方面不断扩大调速设备的市场能力和推出新的高效调速产品,另一方面大力开拓调速技术领域,不断扩大应用范围,使电动机调速技术成为一个引人注目且具有广阔发展前景的产业。据统计我国电机总装机容量已超过谇撸旰牡缌看谇呤币陨希苯稹钢铁、石油、以及化工和水处理等各个行业中高压大功率的电机广泛用于拖动风机、泵类机械以及压缩机,它们消耗的能源占电机总能耗的以上。Ⅲ而这些电机现在多用的是直流速系统,由于换向器的使用不仅维修率高,单机的容量不高,而且能耗也很高。在一定的场合需要大功率的时,只能用两台或多台电机来带动负载,由于多台电机的使用不仅带来电机相互协调等一系列的问题,而且占地面积大,维修率也大,给生产带很多不足。如屎我们利用高压变频器调速系统代替原有的直流调速系统不仅可以实现无级调速,满足生产工艺过程对电机调速控制的要求,以提高产品生产的产量和质量。,、大功率电力电子装置和设备中,,然后使用适当的控制逻辑将几个电平台阶合成阶梯波以输出逼近正弦的交流电压【俊6嗟缙侥姹器在大功率有源电力滤波、无功补偿等电能质量综合治理领域以及高电压电动机驱动等场闸管变频装置不但结构复杂,而且大多采用虶作为开关元件,由于开关频率只有升压的变频装置相比较,采用多电平逆变技术的变频装置可以省去输出变压器,直接输出高电压。系统结构更简洁、效率增加琂。此外,此类系统网侧谐波较大,对电网污染严重,需要附加电网滤波装置,使系统成本增加。多电平逆变器采用多级直流电压合成阶梯波以逼近正弦波,随电平级数的增加,合成的输出阶梯波级数增加,输出越来越逼近正弦波,谐波含量大大减小嘲。多电平逆变器因其谐波含量小、效率高输出电压高、功率大,已经成为高压变频调速领域的新宠。国内外研究的现状大功率传动要求电气传动系统具有很高动态响应和相当高的过载能力,这一领域长
武汉科技大学硕士学位论文第期以来一直被直流电动机传动所垄断。由于直流电机存在着换向问题和换向器、电刷等部件维护工作量较大,使其在提高单机大容量、提高过载能力、降低转动惯量以及简化维护等方面受到了限制,己不能满足电动机向大型化、高速化方面的发展,特别是在钢铁行中的高压大功率的调速系统中表现更为突出。随着电力电子技术、微电子技术以及现代控制理论的迅速发展,该技术受到国内外钢铁工业和电气传动学术界的极大关注。到目前,在世界上已有上于台交流变频电机主传动投入工业应用,其应用的效果在高压大功率的风机与泵类电机控制中应用成果最为突出。如果运用高压变频器对风机与泵类进行调速控制,不仅能达到更好的控制效果而且也有良好的节能效果。目前,传统高压变频器为二电平的形式,其西/洗螅允涑龅缪共艽蟮男波电压不能很好的用于电动机的调速控制,