級(jí)聯(lián)型高壓高頻器核心控制芯片的研制.pdf

1、能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)前一個(gè)世界性的難題，節(jié)能是關(guān)乎到整個(gè)社會(huì)的事情。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中，風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等負(fù)載大量被使用，開發(fā)高壓多電平變頻節(jié)能裝置并推廣使用，對(duì)降低我國(guó)的工業(yè)能耗有著重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)意義。功率單元級(jí)聯(lián)式多電平變頻器具有輸入功率因數(shù)高，對(duì)電網(wǎng)諧波污染小，輸出波形好等優(yōu)點(diǎn)，在高壓電機(jī)節(jié)能調(diào)速領(lǐng)域有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。
　　 本文從變頻器的基本構(gòu)成入手首先介紹了高壓變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展情況、高壓變頻調(diào)速的基本類型以及其在

2、工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況，然后介紹了高壓變頻器朝著高耐壓、大容量、智能化、可靠性、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)。分析了級(jí)聯(lián)型高壓變頻器電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率單元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理，與兩電平和三電平變頻器相比，級(jí)聯(lián)型高壓變頻器輸出電壓電平數(shù)更多、電壓梯度變化更小、波形更接近于正弦波。對(duì)各種多電平變頻器的控制策略進(jìn)行了詳細(xì)研究，分析比較了包括階梯波脈寬調(diào)制、空間矢量SVPWM等控制策略，進(jìn)而對(duì)載波移相SPWM進(jìn)行了理論分析，從載波移相SPWM的技術(shù)原理切入，

3、對(duì)其進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析。包括諧波分析，載波移相角與級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)的關(guān)系，移相角的輸出性能關(guān)系等。進(jìn)而提出了三角載波幅度調(diào)制與正弦調(diào)制波幅度調(diào)制等效原理，采用該原理的硬件電路不再需要改變正弦波的幅值，取而代之的是改變?nèi)遣ǖ姆?，這種方式比改變正弦波幅值所需要的時(shí)間少很多，從而提高了芯片的時(shí)間分辨率。
　　 在MATLAB中建立了級(jí)聯(lián)型高壓變頻器仿真系統(tǒng)，給出了詳細(xì)的封裝、建模過(guò)程，以載波移相SPWM技術(shù)作為控制方法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了理論分析