本文關鍵詞：三電平變流器調(diào)制策略研究

  更多相關文章： 三電平變流器 紋波 THD 調(diào)制策略比較 過調(diào)制

【摘要】：相比于兩電平變流器,三電平變流器具有諸多優(yōu)點,例如：器件耐壓等級高、輸出諧波少、輸出效率高等,目前已逐漸取代兩電平作為新能源發(fā)電的主要拓撲,由于其拓撲結(jié)構(gòu)更加復雜因此帶來的問題也跟多,需要考慮三電平變流器的中點電位平衡問題、抑制共模電壓、減少輸出諧波含量、降低開關損耗等問題,如果存在直流側(cè)電壓較低的情況還需考慮過調(diào)制問題,因此在不同應用場合對三電平變流器的輸出特性要求不同。而三電平變流器的調(diào)制策略直接決定了其輸出特性,可以通過改進調(diào)制策略來優(yōu)化變流器的輸出特性。因此研究三電平變流器調(diào)制策略具有重要的理論意義和實用價值。本文首先介紹了三電平變流器的基本工作原理,分析了三電平調(diào)制策略矢量調(diào)制與載波調(diào)制的內(nèi)在統(tǒng)一性,之后介紹了現(xiàn)有的幾種典型的三電平調(diào)制策略的矢量與載波調(diào)制方法。對三電平變流器輸出特性進行數(shù)學分析,將這幾種典型調(diào)制策略調(diào)制波表達式代入,得到不同調(diào)制策略對輸出特性的比較,該結(jié)論同樣也可以為三電平變流器的參數(shù)設計提供理論依據(jù)。在線性調(diào)制研究基礎之上進一步研究當直流側(cè)電壓較低或者在電機驅(qū)動弱磁區(qū)域需要采用過調(diào)制策略,目前的過調(diào)制策略均從矢量角度出發(fā),計算量較大且實現(xiàn)方法復雜,針對此問題本文提出一種基于載波實現(xiàn)的過調(diào)制策略；針對三電平過調(diào)制區(qū)域中點波動問題不能采用現(xiàn)有的中點平衡控制模式,本文提出一種調(diào)制波分裂法來解決此問題。最后,課題小組搭建了基于TMS320F28335型DSP為控制核心,以CPLD作為輔助控制的10KW三電平變流器實驗平臺。通過仿真與實驗對本文所提出的輸出特性比較、載波實現(xiàn)過調(diào)制方法以及調(diào)制波分裂法控制中點電位波動進行驗證。
【關鍵詞】：三電平變流器 紋波 THD 調(diào)制策略比較 過調(diào)制
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 致謝10-18
• 第一章 緒論18-23
• 1.1 課題的研究背景及意義18-19
• 1.2 三電平變流器研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本文的研究內(nèi)容21-23
• 第二章 三電平變流器調(diào)制策略23-26
• 2.1 引言23
• 2.2 基本工作原理23-26
• 第三章 幾種典型三電平調(diào)制策略介紹26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 鞍型波調(diào)制策略26-29
• 3.2.1 矢量思想26-27
• 3.2.2 載波實現(xiàn)27-28
• 3.2.3 鞍型波調(diào)制策略仿真模型28-29
• 3.3 羊角波調(diào)制策略29-33
• 3.3.1 矢量思想29-31
• 3.3.2 載波實現(xiàn)31-32
• 3.3.3 羊角波調(diào)制仿真模型32-33
• 3.4 DPWM調(diào)制策略33-36
• 3.4.1 矢量思想33-34
• 3.4.2 載波實現(xiàn)34
• 3.4.3 DPWM調(diào)制仿真模型34-36
• 第四章 調(diào)制策略的輸出特性比較36-69
• 4.1 引言36
• 4.2 三電平輸出電流紋波分析36-56
• 4.2.1 紋波的數(shù)學分析推導36-44
• 4.2.2 不同調(diào)制策略輸出電流最大紋波的仿真驗證及比較44-55
• 4.2.3 輸出電流最大紋波的實際意義55-56
• 4.3 三電平輸出電流THD分析56-67
• 4.3.1 THD的數(shù)學推導分析56-60
• 4.3.2 不同調(diào)制策略輸出電流THD的仿真驗證及比較60-67
• 4.3.3 輸出電流THD的實際意義67
• 4.4 調(diào)制策略輸出特性的總結(jié)67-69
• 第五章 基于載波實現(xiàn)的三電平過調(diào)制策略69-78
• 5.1 引言69
• 5.2 基于矢量思想的過調(diào)制策略69-72
• 5.2.1 過調(diào)制一區(qū)69-71
• 5.2.2 過調(diào)制二區(qū)71-72
• 5.3 基于載波實現(xiàn)的過調(diào)制策略72-75
• 5.3.1 基于矢量的載波實現(xiàn)方法分析72-73
• 5.3.2 雙模式過調(diào)制策略載波實現(xiàn)流程73-75
• 5.4 三電平過調(diào)制策略的中點平衡控制75-78
• 5.4.1 過調(diào)制中點平衡的分析75-76
• 5.4.2 過調(diào)制中點平衡的載波實現(xiàn)76-78
• 第六章 三電平實驗平臺介紹78-87
• 6.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡述78
• 6.2 硬件主電路78-82
• 6.2.1 不可控整流橋模塊79
• 6.2.2 IGBT參數(shù)選取79
• 6.2.3 驅(qū)動電路設計79-80
• 6.2.4 濾波器設計80-81
• 6.2.5 直流側(cè)電容81-82
• 6.3 控制系統(tǒng)82-85
• 6.3.1 A/D采樣電路82-83
• 6.3.2 DSP與CPLD配置83
• 6.3.3 保護電路83-85
• 6.4 操作界面85-87
• 6.4.1 機箱按鈕85
• 6.4.2 VB界面85-86
• 6.4.3 保護電路86-87
• 第七章 調(diào)制策略的實驗研究87-91
• 7.1 實驗介紹87
• 7.2 載波實現(xiàn)過調(diào)制實驗87-89
• 7.3 過調(diào)制中點平衡實驗89-91
• 第八章 總結(jié)與展望91-93
• 8.1 總結(jié)91
• 8.2 展望91-93
• 參考文獻93-95
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文95

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本文編號：1055975