适用于多组变频器综合补偿系统的研究

发布时间：2017-05-01 11:12

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【摘要】：随着交流调速技术的不断进步，交-直-交变频装置广泛应用于各工业领域。但该技术存在如下缺点：二极管整流桥的使用给电网引入了大量谐波和无功，同时电机再生制动时产生的能量均以热量形式释放，造成能源的巨大浪费。本文在此背景下，对适用于多组变频器的综合补偿系统进行了研究。 本文设计了适用于多组变频设备的新型拓扑结构，通过分析网侧变换器的主电路，建立了不同坐标系下的数学模型，并分析了PWM整流器四象限运行的基本原理。在dq坐标系数学模型的基础上，研究了系统双闭环控制策略。提出了回馈电流前馈控制，以减小能量回馈给系统带来的扰动。采用ip-iq运算方式实现对谐波和无功电流的检测，提出运用移动平均滤波器对传统低通滤波器进行改进，并采用了多谐振控制器对谐波电流进行独立分频控制以实现无差跟踪。基于双dq坐标变换的三相软件锁相环，克服了传统硬件过零锁相的缺点，提高了系统对复杂工作环境的适应性。详细介绍了系统的启动和工作流程，并设计了系统主电路参数。搭建了基于Saber仿真软件的系统测试平台，验证了一体化系统拓扑结构的实际可行性。通过单组和多组电容滤波型二极管整流装置的有源滤波，无功补偿和能量回馈试验，，验证了一体化控制方案的合理性。
【关键词】：一体化控制 能量回馈 谐波抑制 无功补偿
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题的研究背景8-9
• 1.2 变频器能量回馈技术发展现状9-11
• 1.3 无功和谐波的影响11
• 1.4 本文的主要工作11-13
• 2 综合补偿系统工作原理及数学模型13-20
• 2.1 综合补偿系统拓扑结构与工作原理13-14
• 2.2 综合补偿系统网侧变换器数学模型14-19
• 2.3 小结19-20
• 3 综合补偿系统控制策略研究20-51
• 3.1 系统控制策略20-27
• 3.2 谐波电流检测与控制方法27-40
• 3.3 三相软件锁相环设计40-49
• 3.4 小结49-51
• 4 系统主电路设计及仿真验证51-69
• 4.1 系统主电路参数设计51-54
• 4.2 系统功能仿真验证54-68
• 4.3 本章小结68-69
• 5 结论和展望69-71
• 5.1 全文工作总结69-70
• 5.2 下一步工作展望70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文76

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本文编号：338813