感應(yīng)電動機(jī)同步高壓變頻器矢量控制研究.pdf

1、高壓變頻調(diào)速技術(shù)涉及大功率交流電動機(jī)的各種負(fù)載節(jié)能和調(diào)速，其應(yīng)用已逐漸成為電力電子領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。H橋級聯(lián)型多電平逆變器是其中一種重要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有模塊化工程設(shè)計、利用低壓元器件實現(xiàn)逆變器高壓輸出等特點，方便于逆變器故障冗余設(shè)計。由于H橋級聯(lián)型多電平逆變器需要實時控制多個功率開關(guān)器件，怎樣使控制更為精確、簡便已逐漸成為多電平逆變器研究的熱點和難點。因此對于級聯(lián)型多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究以及對多電平脈寬調(diào)制策略的研究具有重要的理論

2、意義與實踐應(yīng)用價值。論文的主要研究工作如下:
　　介紹了高壓變頻器尤其是級聯(lián)型高壓變頻器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了多電平逆變器的研究熱點，多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，控制技術(shù)和調(diào)制方法。在此基礎(chǔ)上對空間矢量脈寬調(diào)制控制技術(shù)做了比較深入的研究，基于MATLAB/Simulink仿真平臺搭建了感應(yīng)電動機(jī)高壓變頻器空間矢量脈寬調(diào)制仿真系統(tǒng)，仿真結(jié)果驗證了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)能有效應(yīng)用于高壓變頻調(diào)速，為控制系統(tǒng)平臺的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　對比分析了

3、當(dāng)前主流的二極管鉗位型、飛跨電容鉗位型和級聯(lián)多電平等三種多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點，以及階梯波脈寬調(diào)制、消諧波PWM技術(shù)、載波移相正弦脈寬調(diào)制等三種多電平逆變器調(diào)制策略的優(yōu)缺點，重點分析了級聯(lián)型多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及對應(yīng)的載波移相正弦脈寬調(diào)制策略。提出了基于3相12路錯位移相級聯(lián)型多電平同步高壓變頻技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)電動機(jī)的方法，該方法低成本、高精度實現(xiàn)了錯位移相驅(qū)動波形輸出，在此基礎(chǔ)上對級聯(lián)型多電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制控制技術(shù)做

4、了比較深入的研究。
　　完成了感應(yīng)電動機(jī)同步高壓變頻器系統(tǒng)平臺的設(shè)計。基于DSP與FPGA(TMS320F2812、EP2C8Q208CN)完成了核心控制器、功率單元逆變電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、調(diào)速電路、SPI通信電路等關(guān)鍵電路設(shè)計，實現(xiàn)了載波移相級聯(lián)型多電平逆變器的設(shè)計，實驗結(jié)果驗證了高精度載波移相級聯(lián)型高壓變頻器調(diào)制策略的正確性。在此基礎(chǔ)上，搭建了空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)，基于DSP編寫了空間矢量脈寬調(diào)制控制代碼，實現(xiàn)了空間