文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
级联多电平变频器控制系统的研究与设计
姓名:胡鹏
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:关振宏
20060401
摘要和装置的可靠性出发,设计了基于智能功率模块实闹鞯缏泛突谑西南交通大学硕士研究生学位论文第随着电气传动技术的发展,大功率高压变频器已经成为交流调速研究的热点之一。采用高压变频器实现高压电机的无级调速,可以有效的节约能源,提高产品的产量和质量,大幅降低生产成本,其市场潜力巨大,应用前景广阔。级联多电平功率变换技术可以使耐压值较低的全控型电力电子器件可靠应用于高压大功率领域,并有效减少刂撇母叽涡巢ǎǘ电平功率变换电路的拓扑结构和控制方法较为复杂。级联型多电平功率变换电路易于向高电压等级扩展,在高压电机调速和电力系统无功补偿领域已获得实际应用。级联多电平变频器不同于传统的两电平变频器,由于其开关器件的增多引起了驱动脉冲的分配问题,现有的数字信号处理器与多电平变频器的开关器件之间,存在着驱动脉冲的接口问题。因此,本文以级联多电平的控制系统为研究对象,主要做了以下几方面的工作:友芯扛哐贡淦灯鞯母髦种鞯缏吠仄巳胧郑钊敕治隽吮疚难芯康三单元串联变频系统工作原理。员妊芯苛思读6嗟缙奖淦灯鞯脑夭ㄒ葡郟调制算法和惴ǎ又薪沂境隽秸咧涞谋局柿O担沟貌捎迷夭ǖ髦频姆法来实现际醭晌?赡埽诖嘶∩隙砸恢只诓慰嫉缪狗纸的髦扑惴ń辛松钊敕治觯⒍哉饬街值髦品绞浇辛朔抡比较。诙允笛橄低辰欣砺鄯治龊头抡嫜橹さ幕∩希犹岣呦低承阅信号处理器敫丛涌杀喑搪呒骷目刂频缏罚罱私衔完整的实验平台,并对相位移载波调制方法进行了实验验证。关键字:级联多电平变频器;籇;脉冲宽度调制:空间矢量调制
“池劬..篴“锄“曲膌皏鴐衄埘西南交通大学硕士研究生学位论文第页粕鶹印Ⅵ恤謉齞锄瞖鷇锄,、№..,“也琧,,,;籇;Ⅳ畂、蘯.,膍,尽..,王緀,瓸,,:鴌
第滦髀研究背景和意义西南交通大学硕士研究生学位论文第近年来,大功率电力电子变流技术发展迅速。在交流电机驱动领域,大容量的高压变频调速技术得到了普遍的应用。高压电动机利用高压变频器可以实现无级调速,满足生产工艺过程对电动机调速控制的要求,以提高产品的产量和质量,又可以大幅度地节约能源,降低成本【”。我国有大量的功率传动机械,如大功率风机、泵类负载是工业生产中应用最为广泛的通用机械设备,年耗电量约占工业总耗电量的%。由于缺少简单可靠、性价适中的高压调速装置,过去一般采用挡板蚍进行风量蛄髁调节,电动机直接恒速拖动,装置裕量较大,运行时负荷率低,能源浪费严重。若采用调速传动,通过改变转速来调节流量和压力,可以节约大量的电能。据统计,平均节电率一般为%~%。风机、泵类负载用高压变频器占高压变频市场的%,调速性能要求较低,节能效果又非常显著,因而成为不少厂家抢占市场的首选领域【。对风机、泵类设备通过变频调速来调节流量或压力实现节能,在低压范围内得到了广泛的应用。但在高压大功率范围内由于技术和成本的原因,应用受到了很大的限制。近年来随着电力电子技术及功率器件在高电压、大电流、高频率、模块化、集成化等方面水平的提高,高压变频器技术日趋成熟,应用也越来越广泛,成为国内外交流调速领域的研究热点之一。世界上著名的电气公司在高压调速领域展开激烈的竞争。高压变频器不像低压变频器一样具有成熟统一的拓扑结构,而是受限于功率器件的耐压,出现了多种拓扑结构。早期的高压电动机变频方案采用低压变频器和输入输出变压器组成的“中一低一中”方案;近年来流行的方案都取消了输出变压器,变频器直接输出高压,这种方法一般采用两种
高压变频器的现状及发展趋势变器,,一种是采用器件串联的方法,电路结构仍采用普遍三相桥式逆多电平结构。按照国际惯例和我国相关国标,当供电电压大于时称高压,小于或等于时称中压,用于驱动电动机的中、大容量变频器相应称作中、高压变频器。在国内电工界工程技术人员将其与低压对比,习惯上称为高压变频器。在功率方面,我国~般以7纸缦撸以下是低压或,陨鲜歉哐、我国高性能、高可靠的高压变频器市场潜力巨大,应用前景十分广阔,目前国内在高压变频调速领域展开了积极的研究。尽快推出新一代高性能高压变频器,对提高我,提高产品的产量和质量,大幅度降低能耗,节约能源、治理环境污染等方面具有非常重要的经济效益和社会效益。到目前为止,影响高压变频器调速技术发展的因素主要有两个:蠊β式涣鞯缁┑绲缪沟燃陡撸钟泄β势骷脱沟停哐贡淦档魉偌际跄讯却蟆⒓际跞萘扛摺⑼蹲蚀螅糜诜缁水泵等方面的节能调速只能低投入,有节电费用中收回成本。由于上述两点的存在,