基于三电平逆变器永磁同步电机调速控制研究
发布时间：2022-02-11 22:40
电力电子与电力传动领域发展至今,多电平逆变技术在高压大容量、高精度要求的场合逐渐成为研究热点。多电平逆变器不仅对开关器件的耐压要求低,并且由于电平数的增加,还使得输出波形具有更好的谐波频谱。在实践之中,因为相关硬件与复杂度所产生的限制,一般在符合性能指标的基础上,并不强调高电平数的重要性,而以三电平最为实用。因此,在中高压变频调速等领域受到广泛关注。对目前多电平逆变器的拓扑和调制方法进行了分析、比较。针对T型三电平逆变器,对其结构、工作原理进行了详细讨论。研究了空间电压矢量脉宽调制算法,在传统三电平空间电压矢量调制原理的基础上,借助α～坐标系详细分析了60°坐标系三电平空间电压矢量简便算法。同时对T型三电平拓扑直流侧电容电压的不平衡问题进行了理论上推导,给出了硬件结合软件的控制中点电位平衡方法。分析了永磁同步电机结构特点、各坐标系下的数学模型和常用的控制方法,重点研究按转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制原理和基于滑模观测器的转速估算方法;搭建了基于三电平永磁同步电机的调速控制系统仿真平台,根据算法着手建立了配套的仿真模块,针对三电平调速开展了配套的仿真验证工作。仿真结果表明,三电平拓扑...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三电平拓扑SVPWM算法验证系统
4 SVPWM 算法与永磁同步电机调速系统的仿真41图4.2 三电平拓扑SVPWM算法仿真模型4.1.2 三电平 SVPWM 算法的仿真结果及分析在仿真时，逆变器的直流侧电压设置为 540V，采样周期设置为4sT5 10 s，扇区判断仿真波形如图 4.3 所示。从图中不难发现，调制波设定的循环是 50Hz，在一个调制循环中结合电压矢量按照顺特定顺序经过 6 个大扇区。A 相 4 个开关管运行装置的波形状态参考图 4.4 的内容，结合图形内容我们观察到，开关管装置 1 和装置 3 保持连接，处在导通状态
图 4.9 三电平逆变器永磁同步电机矢量系统仿真模型4.3 矢量控制调速系统各模块的设计结合图 4.9 可知，这里仿真系统含有坐标变换模块、滑模观测器模块、调节器模块以及 SVPWM 模块等。在 4.1 章节对 SVPWM 模块已经做过说明，故不再赘述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机高阶终端滑模观测器设计[J]. 孟贺,文新宇. 计算机仿真. 2018(02)
[2]T型三电平逆变器电驱动系统建模方法[J]. 李敏裕,马晓军,闫之峰,张双喜. 火力与指挥控制. 2017(10)
[3]60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究[J]. 陈晓鸥,许春雨,王枫明. 电工电能新技术. 2017(02)
[4]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[5]三电平逆变器SVPWM参考矢量区域快速判断研究[J]. 张帅,牛宏侠,侯涛. 电机与控制应用. 2015(07)
[6]Backstepping Control of Speed Sensorless Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Slide Model Observer[J]. Cai-Xue Chen,Yun-Xiang Xie,Yong-Hong Lan. International Journal of Automation and Computing. 2015(02)
[7]一种新型的三电平逆变器中点电位平衡控制策略[J]. 钟皖生,张国月,吴越,齐冬莲. 电气传动. 2014(08)
[8]基于环路统一设计的永磁同步电动机四象限矢量控制系统[J]. 阚超豪,佘阳阳,姜卫东,李王敏. 微特电机. 2013(10)
[9]多电平逆变器简化空间矢量调制算法[J]. 夏长亮,谭智涵,张云. 电工技术学报. 2013(08)
[10]一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现[J]. 欧立生,高幼林. 微电机. 2011(06)
博士论文
[1]永磁同步电机无传感器矢量控制技术研究[D]. 陆婋泉.东南大学 2016
[2]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
硕士论文
[1]T型三电平逆变器的共模电流抑制及中点电位平衡[D]. 李艺.华北电力大学 2017
[2]T型三电平逆变器损耗与开路故障研究[D]. 王梦岩.安徽大学 2017
[3]基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制研究[D]. 李闹.湖南大学 2016
[4]三电平逆变器在永磁同步电机驱动系统中的应用[D]. 杨恩清.重庆大学 2015
[5]T型三电平逆变器的中点电位控制算法研究[D]. 曾磊乐.电子科技大学 2015
[6]电动车用永磁同步电机无传感器矢量控制研究[D]. 李希伟.大连理工大学 2015
[7]永磁同步电机无位置传感器矢量控制的研究[D]. 吴凯宏.南京航空航天大学 2014
[8]三电平逆变器控制策略的研究[D]. 贾煜.中南大学 2010
[9]三电平变频器中点电位平衡算法研究[D]. 姜兰兰.中国石油大学 2010
[10]基于DSP的永磁同步电机四象限驱动控制系统的研究[D]. 胡开埂.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3621066
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三电平拓扑SVPWM算法验证系统
4 SVPWM 算法与永磁同步电机调速系统的仿真41图4.2 三电平拓扑SVPWM算法仿真模型4.1.2 三电平 SVPWM 算法的仿真结果及分析在仿真时，逆变器的直流侧电压设置为 540V，采样周期设置为4sT5 10 s，扇区判断仿真波形如图 4.3 所示。从图中不难发现，调制波设定的循环是 50Hz，在一个调制循环中结合电压矢量按照顺特定顺序经过 6 个大扇区。A 相 4 个开关管运行装置的波形状态参考图 4.4 的内容，结合图形内容我们观察到，开关管装置 1 和装置 3 保持连接，处在导通状态
图 4.9 三电平逆变器永磁同步电机矢量系统仿真模型4.3 矢量控制调速系统各模块的设计结合图 4.9 可知，这里仿真系统含有坐标变换模块、滑模观测器模块、调节器模块以及 SVPWM 模块等。在 4.1 章节对 SVPWM 模块已经做过说明，故不再赘述。
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机高阶终端滑模观测器设计[J]. 孟贺,文新宇. 计算机仿真. 2018(02)
[2]T型三电平逆变器电驱动系统建模方法[J]. 李敏裕,马晓军,闫之峰,张双喜. 火力与指挥控制. 2017(10)
[3]60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究[J]. 陈晓鸥,许春雨,王枫明. 电工电能新技术. 2017(02)
[4]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[5]三电平逆变器SVPWM参考矢量区域快速判断研究[J]. 张帅,牛宏侠,侯涛. 电机与控制应用. 2015(07)
[6]Backstepping Control of Speed Sensorless Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Slide Model Observer[J]. Cai-Xue Chen,Yun-Xiang Xie,Yong-Hong Lan. International Journal of Automation and Computing. 2015(02)
[7]一种新型的三电平逆变器中点电位平衡控制策略[J]. 钟皖生,张国月,吴越,齐冬莲. 电气传动. 2014(08)
[8]基于环路统一设计的永磁同步电动机四象限矢量控制系统[J]. 阚超豪,佘阳阳,姜卫东,李王敏. 微特电机. 2013(10)
[9]多电平逆变器简化空间矢量调制算法[J]. 夏长亮,谭智涵,张云. 电工技术学报. 2013(08)
[10]一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现[J]. 欧立生,高幼林. 微电机. 2011(06)
博士论文
[1]永磁同步电机无传感器矢量控制技术研究[D]. 陆婋泉.东南大学 2016
[2]矢量控制永磁同步电动机交流伺服系统的研究[D]. 吴茂刚.浙江大学 2006
硕士论文
[1]T型三电平逆变器的共模电流抑制及中点电位平衡[D]. 李艺.华北电力大学 2017
[2]T型三电平逆变器损耗与开路故障研究[D]. 王梦岩.安徽大学 2017
[3]基于滑模观测器的PMSM无位置传感器控制研究[D]. 李闹.湖南大学 2016
[4]三电平逆变器在永磁同步电机驱动系统中的应用[D]. 杨恩清.重庆大学 2015
[5]T型三电平逆变器的中点电位控制算法研究[D]. 曾磊乐.电子科技大学 2015
[6]电动车用永磁同步电机无传感器矢量控制研究[D]. 李希伟.大连理工大学 2015
[7]永磁同步电机无位置传感器矢量控制的研究[D]. 吴凯宏.南京航空航天大学 2014
[8]三电平逆变器控制策略的研究[D]. 贾煜.中南大学 2010
[9]三电平变频器中点电位平衡算法研究[D]. 姜兰兰.中国石油大学 2010
[10]基于DSP的永磁同步电机四象限驱动控制系统的研究[D]. 胡开埂.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3621066
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