級聯(lián)多電平變頻器控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著電氣傳動技術(shù)的發(fā)展，大功率高壓變頻器已經(jīng)成為交流調(diào)速研究的熱點之一。采用高壓變頻器實現(xiàn)高壓電機的無級調(diào)速，可以有效的節(jié)約能源，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，大幅降低生產(chǎn)成本，其市場潛力巨大，應(yīng)用前景廣闊。 級聯(lián)多電平功率變換技術(shù)可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應(yīng)用于高壓大功率領(lǐng)域，并有效減少PWM控制產(chǎn)生的高次諧波，但多電平功率變換電路的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法較為復雜。級聯(lián)型多電平功率變換電路易于向高電壓等級擴展，在高壓電機調(diào)速

2、和電力系統(tǒng)無功補償領(lǐng)域已獲得實際應(yīng)用。 級聯(lián)多電平變頻器不同于傳統(tǒng)的兩電平變頻器，由于其開關(guān)器件的增多引起了驅(qū)動脈沖的分配問題，現(xiàn)有的數(shù)字信號處理器與多電平變頻器的開關(guān)器件之間，存在著驅(qū)動脈沖的接口問題。因此，本文以級聯(lián)多電平的控制系統(tǒng)為研究對象，主要做了以下幾方面的工作： (1)從研究高壓變頻器的各種主電路拓撲入手，深入分析了本文研究的三單元串聯(lián)變頻系統(tǒng)工作原理。 (2)對比研究了級聯(lián)多電平變頻器的載波移相PW

3、M調(diào)制算法和SVPWM算法，從中揭示出兩者之間的本質(zhì)聯(lián)系，使得采用載波調(diào)制的方法來實現(xiàn)SVPWM技術(shù)成為可能，在此基礎(chǔ)上對一種基于參考電壓分解的SVPWM調(diào)制算法進行了深入分析，并對這兩種調(diào)制方式進行了仿真比較。 (3)在對實驗系統(tǒng)進行理論分析和仿真驗證的基礎(chǔ)上，從提高系統(tǒng)性能和裝置的可靠性出發(fā)，設(shè)計了基于智能功率模塊(IPM)的主電路和基于數(shù)字信號處理器(DSP)與復雜可編程邏輯器件(CPLD)的控制電路，搭建了較為完整的實驗