内容发布更新时间 : 2024/11/9 4:46:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

本 科 毕 业 论 文 中 期 报 告

毕设课题 高压变频器矢量控制系统仿真研究 学生姓名 谢 涛 学 号 12108020215 班 级 能源12-2 导师姓名 张 虎

2016年 4月 22日

论文主要内容： 论文研究的主要内容是基于间接磁场定向的多单元串联高压变频器矢量控制系统的研究。 首先要了解多单元串联高压变频器的拓扑结构，然后针对多单元串联高压变频器的拓扑结构的特殊性问题，对该型高压变频器的调制策略进行了深入的研究。通过分析PWM调制的基本原理，对PWM调制方法进行了详细的分析研究。详细地叙述了多载波脉冲的发生原理、构成原则、具体实现方式，提供了一种基于DSP与FPGA的多脉冲数字化实现方法，很好地解决了多单元串联高压变频器的多脉冲驱动问题。 其次，从矢量控制的基本理论出发，设计了基于转子磁场定向的矢量控制系统。分析研究了矢量控制的两个核心问题:磁通观测方法和转速辨识方法。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型，对系统的性能进行了验证。通过对仿真结果的分析，表明系统具有良好的动静态性能和带载能力。

1

一、课题目前进展情况（已完成的工作与成果）。 1 多单元串联高压变频器的拓扑结构 ABCO 图1 两单元串联高压变频器拓扑结构 相比于其他拓扑结构，虽然多单元串联高压变频器的整机系统中结构复杂，串联的单元数目多，但是在对高压电机调速的应用中，这种变频器的优势显而易见。主要优点有: 1)由于输入侧采用移相变压器的多重化设计，使输入电流谐波减小，也降低了对 电网的谐波干扰; 2)系统中每个功率单元都是采用独立的直流电源供电，没有其他拓扑结构存在的 电压容易不平衡问题; 3)输出电压台阶为各功率单元的直流目前电压，这样du/dt就很小，输出噪声低; 4)从效率上分析，在电动机满载运行时，整机效率可达95%以上; 5)安全可靠上来看，当功率单元出现故障时，系统的旁路技术可把有故障的功率 单元旁路掉，不影响电动机的现场作业。 当然，这种结构的不足之处是前端需要庞大的移相变压器来提供众多分离的直流电源。 2 功率单元所采用的二重化调制方法 1)在相同的载波频率下，载波移相SPWM方法输出电压频率是载波频率的N倍 (N单元串联输出); 2)在调制比M变化时，即输出频率变化时，各单元的输出电压幅值、频率和功率 器件的开关频率能够保持相同。而其他PWM调制方式下，调制比M降低，会造成部 分单元没有PWM输出，降低了输出端等效频率，增加了输出电压谐波含量。 2