發(fā)布時間：2019-03-27 08:10

【摘要】：二極管中點(diǎn)鉗位型(Neutral Point Clamped,NPC)三電平逆變器在高壓大容量電機(jī)節(jié)能減排、降低硬件成本等方面有著顯著優(yōu)勢而成為世界各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)((Direct Torque Control,DTC))作為電機(jī)的一種優(yōu)良控制方法,將其與NPC三電平逆變器技術(shù)相結(jié)合運(yùn)用到高壓大容量電機(jī)上,具有重要的研究意義。本文以異步電機(jī)為負(fù)載,對二極管鉗位型三電平DTC系統(tǒng)做了一些研究。首先,分析了異步電機(jī)和NPC三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型,介紹了電壓空間矢量對電機(jī)磁鏈與轉(zhuǎn)矩的影響。其次,由于傳統(tǒng)定子磁鏈觀測器是開環(huán)系統(tǒng),無法對定子磁鏈起到修正作用。針對此問題,采用了一種以定子磁鏈和定子電流為狀態(tài)變量的閉環(huán)定子磁鏈觀測器。再將此閉環(huán)觀測器與速度辨識結(jié)合起來,取消傳統(tǒng)速度傳感器;然后介紹了一種簡化的DTC系統(tǒng)方法。該方法不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,直接在αβ坐標(biāo)系下就能得到NPC三電平逆變器所需的電壓空間矢量。最后,針對傳統(tǒng)NPC三電平逆變器控制策略復(fù)雜及直流側(cè)電容電壓不平衡的問題,提出了一種簡化的能夠改善逆變器直流側(cè)電容電壓失衡的NPC三電平控制策略。該算法包括g-h坐標(biāo)系的建立、參考電壓矢量的轉(zhuǎn)換、小扇區(qū)的重新劃分、中點(diǎn)電位控制方法等部分。然后通過仿真實驗對上述系統(tǒng)進(jìn)行了驗證。
[Abstract]:Diode midpoint clamp type (Neutral Point Clamped,NPC (three-level inverter) has obvious advantages in energy saving and emission reduction of high-voltage and large-capacity motor, reducing hardware cost and so on, so it has become the research hotspot of scholars all over the world. As an excellent control method of motor, direct torque control (Direct Torque Control,DTC) combined with NPC three-level inverter technology has important research significance in high-voltage and large-capacity motor. In this paper, a diode-clamped three-level DTC system with asynchronous motor as load is studied. Firstly, the mathematical models of asynchronous motor and NPC three-level inverter are analyzed, and the influence of voltage space vector on the flux and torque of the motor is introduced. Secondly, because the traditional stator flux observer is an open-loop system, the stator flux can not be modified. In order to solve this problem, a closed-loop stator flux observer with stator flux and stator current as state variables is adopted. Then the closed loop observer is combined with velocity identification to cancel the traditional velocity sensor, and then a simplified DTC system method is introduced. In this method, the voltage space vector of NPC three-level inverter can be obtained directly in 偽 尾 coordinate system without complicated mathematical operation. Finally, aiming at the complex control strategy of the traditional NPC three-level inverter and the unbalanced capacitor voltage on the DC side, a simplified three-level control strategy of NPC, which can improve the capacitor voltage imbalance in the DC side of the inverter, is proposed. The algorithm consists of the establishment of the coordinate system, the conversion of the reference voltage vector, the re-partition of the small sectors, and the control method of the midpoint potential. Then the above-mentioned system is verified by simulation experiment.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2448023