五电平有源中点箝位型逆变器共模电压抑制策略的研究

发布时间：2017-09-21 18:20

  本文关键词：五电平有源中点箝位型逆变器共模电压抑制策略的研究

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【摘要】：多电平逆变器由于具有输出电压波形好、谐波含量低、单管承受电压低等优点,在新能源发电、电气传动、高压直流传输等领域得以广泛应用。逆变器输出的共模电压幅值增大造成的危害越来越受到重视,过高的共模电压会在电动机转轴上感应出轴电压,缩短电机使用寿命,并且产生电磁干扰,干扰其他电子设备运行。本文在已有多电平逆变器共模电压抑制控制策略的基础上,介绍了SHEPWM和SVPWM的联系,研究了基于SHEPWM的五电平逆变器共模电压的抑制策略,论文的主要工作包括以下几点：1.基于课题研究背景,系统回顾了多电平逆变器的发展历程,阐述了共模电压的危害,同时论述了常用多电平逆变器拓扑结构以及多电平逆变器常用的脉宽调制方法。2.分析了五电平ANPC逆变器的工作原理,对五电平逆变器产生的共模电压进行了分析,揭示了共模电压产生的原因,并且介绍了已有的共模电压抑制的方法。3.研究了SHEPWM与SVPWM的联系,论文实现了五电平ANPC逆变器共模电压抑制的SHEPWM控制策略。将SHEPWM三相输出开关状态进行矢量化,选择合适的冗余矢量,通过切换SHEPWM三相输出开关状态矢量抑制五电平ANPC逆变器输出共模电压最大幅值。4.利用Matlab/Simulink仿真软件搭建五电平ANPC逆变器仿真模型,验证了该方法的有效性,并且利用实验室搭建的基于DSP和CPLD的五电平ANPC逆变器实验平台进行了实验验证,通过仿真和实验验证了论文方法的有效性。
【关键词】：五电平逆变器 有源中点箝位 共模电压 SHEPWM SVPWM
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 绪论10-23
• 1.1 课题研究的背景及意义10-12
• 1.2 多电平逆变器的拓扑结构12-20
• 1.2.1 二极管箝位型多电平逆变器13-16
• 1.2.2 电容箝位型多电平逆变器16
• 1.2.3 有源中点箝位型多电平逆变器16-19
• 1.2.4 级联型多电平逆变器19-20
• 1.3 多电平逆变器共模电压抑制20-21
• 1.3.1 共模电压的定义20-21
• 1.3.2 共模电压的危害21
• 1.3.3 共模电压抑制的研究进展21
• 1.4 论文主要研究内容21-23
• 第二章 五电平ANPC逆变器及输出共模电压23-39
• 2.1 多电平逆变器常用脉冲宽度调制方法23-30
• 2.1.1 多电平载波调制PWM技术24-26
• 2.1.2 多电平空间矢量PWM技术26-29
• 2.1.3 多电平特定谐波消除PWM技术29-30
• 2.2 五电平ANPC逆变器的工作原理30-34
• 2.3 五电平ANPC逆变器共模电压的产生34-37
• 2.3.1 共模电压的分析34-36
• 2.3.2 五电平逆变器输出的共模电压36-37
• 2.4 仿真分析37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第三章 五电平逆变器共模电压抑制策略39-55
• 3.1 五电平SHEPWM三相输出状态的矢量化39-45
• 3.1.1 五电平SHEPWM与SVPWM的联系39-42
• 3.1.2 五电平SHEPWM三相输出状态的矢量特性42-45
• 3.2 五电平共模电压的抑制45-50
• 3.2.1 抑制共模电压的SVPWM调制策略45-48
• 3.2.2 抑制共模电压的SHEPWM调制策略48-50
• 3.3 仿真和实验50-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第四章 五电平ANPC逆变器实验平台介绍55-61
• 4.1 系统总体结构55
• 4.2 系统硬件电路介绍55-59
• 4.2.1 主电路56
• 4.2.2 驱动电路56-57
• 4.2.3 信号采样调理电路57-58
• 4.2.4 基于DSP和CPLD的控制电路58-59
• 4.3 系统软件介绍59-60
• 4.3.1 基于DSP算法的实现59-60
• 4.3.2 基于CPLD的管脚分配和死区保护60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-69
• 附录69-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间发表的学术论文71

【参考文献】

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本文编号：896131