移相型高频链矩阵式三相逆变器及其并联研究
发布时间：2021-01-30 13:30
随着分布式发电的不断发展,对逆变器的研究越来越深入,高频链矩阵式逆变器以其体积小、噪声小、具有高频隔离、可实现能量双向流动等优点被广泛研究,但是矩阵变换器的换流问题一直是制约其发展的技术难题,因此,本文针对矩阵变换器的安全换流问题进行研究,从拓扑结构及调制策略两个方面进行分析,实现矩阵变换器的安全换流。本文首先对电压尖峰的抑制方法进行分析,提出一种前级引入钳位二极管及谐振电感的高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑结构,该拓扑结构中钳位二极管可以钳位变压器和开关管两端的电压,改善矩阵变换器中开关管两端电压应力,引入谐振电感可以实现前级开关管软开关。为了解决矩阵式逆变器的换流问题,基于解结耦思想提出了一种一体化移相调制策略,并对调制原理与工作过程进行详细的分析,调制的一体化解决了前后级驱动同步问题,实现矩阵变换器的自然换流,通过采用移相控制,实现后级矩阵变换器部分开关管的软开关,同时采用的一体化调制会使开关管在硬开关时处在安全范围之内,减小电路的开关损耗。在此基础之上,在所提拓扑结构中增加第四桥臂,为了实现四桥臂矩阵式逆变器的自然换流,对该拓扑结构中前三桥臂与第四桥臂进行分离控制,前三桥臂采用...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 高频链矩阵式逆变器
1.2.1 高频链矩阵式逆变器概况
1.2.2 高频链矩阵式逆变器的研究现状
1.3 逆变器的控制技术
1.4 三相四桥臂逆变器的研究现状
1.4.1 三相四桥臂逆变器的研究
1.4.2 三相四桥臂逆变器调制策略概况
1.5 并联控制
1.5.1 并联逆变器的控制策略
1.5.2 下垂控制的研究现状
1.6 本文的主要研究内容
第2章 移相型高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑及调制策略
2.1 引言
2.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑结构
2.2.1 矩阵式变换器电压尖峰及电压振荡的抑制
2.2.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的拓扑结构
2.3 三相三桥臂矩阵式逆变器的移相调制策略
2.3.1 基于解结耦思想的移相调制策略
2.3.2 电路拓扑的工作模态分析
2.4 谐振电感设计
2.5 单台高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的仿真与实验
2.5.1 仿真部分
2.5.2 实验部分
2.6 本章小结
第3章 移相型高频链矩阵式三相四桥臂逆变器拓扑及调制策略
3.1 引言
3.2 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的拓扑及调制策略
3.2.1 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的拓扑结构
3.2.2 第四桥臂的独立控制
3.2.3 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的调制策略
3.3 单台高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的仿真与实验
3.3.1 仿真结果
3.3.2 实验结果
3.4 本章小结
第4章 分序控制下三相逆变器的并联系统控制策略
4.1 引言
4.2 单台逆变器的系统模型分析
4.2.1 基于解结耦思想的系统建模分析
4.2.2 αβ坐标系下的四桥臂逆变器的数学模型
4.2.3 控制器的设计
4.3 并联系统的功率控制
4.3.1 并联系统的拓扑结构
4.3.2 并联系统的下垂控制原理及局限性
4.3.3 αβ坐标系下的分序控制
4.4 系统总体控制图
4.4.1 并联高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的第四桥臂控制
4.4.2 系统总体控制框图
4.5 仿真验证
4.5.1 并联高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的仿真验证
4.5.2 并联高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的仿真验证
4.6 本章小结
第5章 并联高频链矩阵式三相三桥臂逆变器系统的实验验证
5.1 引言
5.2 实验系统硬件电路及软件设计
5.2.1 功率变换电路元件的设计与选取
5.2.2 采样电路的设计
5.2.3 控制电路和软件系统的设计
5.2.4 驱动电路的设计
5.3 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器并联系统实验
5.3.1 单台高频链矩阵式三相三桥臂逆变器闭环实验
5.3.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器并联系统实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3008985
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 高频链矩阵式逆变器
1.2.1 高频链矩阵式逆变器概况
1.2.2 高频链矩阵式逆变器的研究现状
1.3 逆变器的控制技术
1.4 三相四桥臂逆变器的研究现状
1.4.1 三相四桥臂逆变器的研究
1.4.2 三相四桥臂逆变器调制策略概况
1.5 并联控制
1.5.1 并联逆变器的控制策略
1.5.2 下垂控制的研究现状
1.6 本文的主要研究内容
第2章 移相型高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑及调制策略
2.1 引言
2.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑结构
2.2.1 矩阵式变换器电压尖峰及电压振荡的抑制
2.2.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的拓扑结构
2.3 三相三桥臂矩阵式逆变器的移相调制策略
2.3.1 基于解结耦思想的移相调制策略
2.3.2 电路拓扑的工作模态分析
2.4 谐振电感设计
2.5 单台高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的仿真与实验
2.5.1 仿真部分
2.5.2 实验部分
2.6 本章小结
第3章 移相型高频链矩阵式三相四桥臂逆变器拓扑及调制策略
3.1 引言
3.2 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的拓扑及调制策略
3.2.1 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的拓扑结构
3.2.2 第四桥臂的独立控制
3.2.3 高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的调制策略
3.3 单台高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的仿真与实验
3.3.1 仿真结果
3.3.2 实验结果
3.4 本章小结
第4章 分序控制下三相逆变器的并联系统控制策略
4.1 引言
4.2 单台逆变器的系统模型分析
4.2.1 基于解结耦思想的系统建模分析
4.2.2 αβ坐标系下的四桥臂逆变器的数学模型
4.2.3 控制器的设计
4.3 并联系统的功率控制
4.3.1 并联系统的拓扑结构
4.3.2 并联系统的下垂控制原理及局限性
4.3.3 αβ坐标系下的分序控制
4.4 系统总体控制图
4.4.1 并联高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的第四桥臂控制
4.4.2 系统总体控制框图
4.5 仿真验证
4.5.1 并联高频链矩阵式三相三桥臂逆变器的仿真验证
4.5.2 并联高频链矩阵式三相四桥臂逆变器的仿真验证
4.6 本章小结
第5章 并联高频链矩阵式三相三桥臂逆变器系统的实验验证
5.1 引言
5.2 实验系统硬件电路及软件设计
5.2.1 功率变换电路元件的设计与选取
5.2.2 采样电路的设计
5.2.3 控制电路和软件系统的设计
5.2.4 驱动电路的设计
5.3 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器并联系统实验
5.3.1 单台高频链矩阵式三相三桥臂逆变器闭环实验
5.3.2 高频链矩阵式三相三桥臂逆变器并联系统实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3008985
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