變頻器因其優(yōu)越的性能,在交流調速領域起著至關重要的作用。其中交交變頻器有著電能轉換效率高、成本低等優(yōu)點,但因其輸出頻率低導致其不適用于高轉速的變頻調速場合。為提高交交變頻器輸出頻率,設計了一款稱之為“串聯(lián)六重化交交變頻器”,可實現(xiàn)交交變頻調速應用于大容量、高轉速場合。為使該變頻器投入實際應用,本文針對其諧波較大問題進行研究,設計了適用于該變頻器的控制簡單、成本低的諧波抑制方法,可降低該變頻器的諧波含量以滿足國家規(guī)定標準。首先在分析傳統(tǒng)變頻器各自優(yōu)缺點的基礎上,設計了串聯(lián)六重化交交變頻器,并詳細闡述其采用的“跳相”變頻原理思想以及六重化結構。根據(jù)原理結構運用MATLAB/Simulink平臺搭建六重化交交變頻器仿真模型,在未采取諧波抑制方法下對負載端電壓、電流和網(wǎng)側電流波形進行諧波仿真分析,為后文采用諧波抑制方法作對比。其次根據(jù)該變頻器負載端輸出電壓波形進行傅里葉分析計算,得出諧波含量與晶閘管觸發(fā)角之間的關系。經計算推導得出串聯(lián)六重化最佳觸發(fā)角組合,通過仿真分析驗證最佳觸發(fā)角組合對負載端電壓、電流和網(wǎng)側電流波形的諧波畸變率均有良好的抑制效果。并設計了該觸發(fā)角組合與恒壓頻比調速控制兼容的方... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

交-直-交變頻電路原理圖

湖北工業(yè)大學碩士學位論文7電網(wǎng)側電流諧波含量較大，頻譜分析比較復雜。由于以上優(yōu)缺點，導致目前已有的交交變頻器，主要應用于500kW以上的大容量、低轉速的電機調速應用場合[14]。圖2.2三相交交變頻電路原理圖3）矩陣變換器矩陣變換器也是一種直接變頻器件，與交交變頻的不同之處在于采用3×3的九個開關單元組成矩陣式變頻電路，且控制方法也有所不同，是一種新型的變頻技術。如圖2.3（a）所示是矩陣式變頻電路主電路，由九個開關單元組成。圖2.3（b）是其中一個開關單元結構，由兩個IGBT和兩個二極管反向串聯(lián)組成。矩陣變換器的優(yōu)點在于：無直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，且輸出頻率范圍廣。缺點：采用IGBT作為開關管，且所需開關管個數(shù)較多，導致電路結構較為復雜，且成本較高。由于矩陣式變換器目前對其控制技術還不是很成熟，且輸出電壓偏低，導致其尚未得到大范圍的應用[15]。圖2.3矩陣式變頻電路原理圖

湖北工業(yè)大學碩士學位論文7電網(wǎng)側電流諧波含量較大，頻譜分析比較復雜。由于以上優(yōu)缺點，導致目前已有的交交變頻器，主要應用于500kW以上的大容量、低轉速的電機調速應用場合[14]。圖2.2三相交交變頻電路原理圖3）矩陣變換器矩陣變換器也是一種直接變頻器件，與交交變頻的不同之處在于采用3×3的九個開關單元組成矩陣式變頻電路，且控制方法也有所不同，是一種新型的變頻技術。如圖2.3（a）所示是矩陣式變頻電路主電路，由九個開關單元組成。圖2.3（b）是其中一個開關單元結構，由兩個IGBT和兩個二極管反向串聯(lián)組成。矩陣變換器的優(yōu)點在于：無直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，且輸出頻率范圍廣。缺點：采用IGBT作為開關管，且所需開關管個數(shù)較多，導致電路結構較為復雜，且成本較高。由于矩陣式變換器目前對其控制技術還不是很成熟，且輸出電壓偏低，導致其尚未得到大范圍的應用[15]。圖2.3矩陣式變頻電路原理圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]“跳相”思想在三重化交交變頻電路中的運用[J]. 許正望,易宇純,張家瑞,陳鋮,梅威,虞家奇.  科學技術與工程. 2018(33)
[2]多相電機控制驅動技術研究綜述[J]. 劉自程,李永東,鄭澤東.  電工技術學報. 2017(24)
[3]用于多脈波整流的直線式移相變壓器[J]. 孫盼,趙鏡紅,熊欣,吳旭升,高嵬.  電工技術學報. 2017(S1)
[4]一種三重化三相橋式全控整流電路的研究[J]. 汪滿,許正望,吳鐵洲.  電氣應用. 2015(12)
[5]大型同步電機交交變頻調速系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波影響分析[J]. 王繼忠,李江昀.  電子學報. 2014(05)
[6]變頻器諧波干擾及其防治措施研究[J]. 殷佳琳,張斌,秦敏.  控制工程. 2013(06)
[7]交-交變頻器固定點換流策略的研究[J]. 崔永紅,杜慶楠,李玉東.  煤礦機電. 2013(05)
[8]變頻器諧波干擾的分析與對策[J]. 王立群,陳健.  華東電力. 2013(08)
[9]變頻器諧波的危害及防治[J]. 何欽,張志山.  電機與控制應用. 2012(11)
[10]用于多重化逆變的移相變壓器[J]. 王鐵軍,饒翔,姜小弋,方芳.  電工技術學報. 2012(06)

碩士論文
[1]串聯(lián)三重化交交變頻器的研究[D]. 汪滿.湖北工業(yè)大學 2016
[2]六脈波雙變量交交變頻調速系統(tǒng)最佳壓頻比控制策略研究[D]. 陳鑫.河南理工大學 2015
[3]交—直—交變頻器的諧波分析與研究[D]. 盧杰.西安科技大學 2014
[4]四象限變頻器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 汪永茂.華中科技大學 2013
[5]基于有源平衡電抗器的低諧波12脈波整流系統(tǒng)研究[D]. 朱屹.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]六脈波雙變量交—交變頻器諧波抑制方法的研究[D]. 劉斌.河南理工大學 2009
[7]三相交流斬波調壓及其諧波消除技術研究[D]. 吳寶剛.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3415686