級聯(lián)多電平變頻器控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著電氣傳動技術的發(fā)展，大功率高壓變頻器已經(jīng)成為交流調速研究的熱點之一。采用高壓變頻器實現(xiàn)高壓電機的無級調速，可以有效的節(jié)約能源，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量，大幅降低生產(chǎn)成本，其市場潛力巨大，應用前景廣闊。 級聯(lián)多電平功率變換技術可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域，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構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，在高壓電機調速

2、和電力系統(tǒng)無功補償領域已獲得實際應用。 級聯(lián)多電平變頻器不同于傳統(tǒng)的兩電平變頻器，由于其開關器件的增多引起了驅動脈沖的分配問題，現(xiàn)有的數(shù)字信號處理器與多電平變頻器的開關器件之間，存在著驅動脈沖的接口問題。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調制算法和SVPWM算法，從中揭示出兩者之間的本質聯(lián)系，使得采用載波調制的方法來實現(xiàn)SVPWM技術成為可能，在此基礎上對一種基于參考電壓分解的SVPWM調制算法進行了深入分析，并對這兩種調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上，從提高系統(tǒng)性能和裝置的可靠性出發(fā)，設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