基于单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制研究

发布时间：2017-08-04 01:29

  本文关键词：基于单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制研究

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【摘要】：多电平逆变器主要面向高压大容量的应用场合,在节能降耗、提高控制性能等方面有显著效果。采用单电源双三电平逆变器双端供电拓扑,能够克服逆变器开关器件电压等级的限制,使双三电平逆变器用较低耐压等级的功率开关器件即可获得高等级的输出电压,具有与五电平逆变器同等的电压输出能力,展现了多电平变频技术的优势。本文针对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统,对开绕组感应电机数学模型及仿真模型、无共模电压矢量SVPWM控制策略、中点电位平衡控制策略、直接转矩控制系统等几方面进行了研究。针对开绕组感应电机的结构特点及电路模型,建立开绕组感应电机数学模型,并以此为基础搭建开绕组感应电机仿真模型;利用单电源双三电平逆变器为开绕组感应电机双端供电,通过对无共模电压矢量的选择、参考电压矢量位置的判断及电压矢量作用时间的分配,研究无共模电压矢量SVPWM控制策略,抑制系统的共模电压;在分析单电源双三电平逆变器中点电位平衡原理的基础上,依据不同类型无共模电压矢量对中点电位平衡的不同影响,引入中点电位平衡因子,合理选择矢量类型及作用时间,实现中点电位平衡控制;将直接转矩控制技术与无共模电压矢量SVPWM控制策略相结合应用到单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统,通过分析定子磁链观测器设计方案及电压矢量计算模型,实现开绕组感应电机直接转矩控制,提高了系统的动态性能。基于理论分析,针对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统无共模电压矢量SVPWM控制策略、中点电位平衡控制策略及直接转矩控制系统分别搭建了仿真模型,利用仿真模型对理论分析进行了验证,仿真结果证实了所研究控制策略对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统的可行性和有效性。
【关键词】：开绕组感应电机 单电源 双三电平逆变器 共模电压 中点电位 直接转矩控制
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464;TM346
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-25
• 1.1 课题研究背景及意义17-18
• 1.2 多电平变换器的研究概况18-20
• 1.3 直接转矩控制特点及研究现状20-22
• 1.4 基于双逆变器的开绕组电机系统概述22-23
• 1.5 本文研究的主要内容23-25
• 2 开绕组感应电机数学模型及仿真模型25-37
• 2.1 引言25
• 2.2 开绕组感应电机数学模型25-30
• 2.3 开绕组感应电机仿真模型30-33
• 2.4 仿真模型验证33-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 单电源双三电平逆变器SVPWM控制策略37-53
• 3.1 引言37
• 3.2 SVPWM及三电平逆变器原理37-41
• 3.3 无共模电压矢量SVPWM控制策略41-48
• 3.4 单电源双三电平逆变器SVPWM控制仿真分析48-52
• 3.5 本章小结52-53
• 4 单电源双三电平逆变器中点电位平衡控制53-62
• 4.1 引言53
• 4.2 单电源双三电平逆变器中点电位平衡原理53-55
• 4.3 单电源双三电平逆变器中点电位平衡控制策略55-59
• 4.4 中点电位平衡控制仿真59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制62-76
• 5.1 引言62
• 5.2 基于双逆变器的开绕组感应电机直接转矩控制62-66
• 5.3 定子磁链观测与电压矢量计算66-71
• 5.4 单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制仿真71-75
• 5.5 本章小结75-76
• 6 结论与展望76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-83
• 作者简历83-85
• 学位论文数据集85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 阮智勇;宋文祥;朱洪志;;异步电机模型预测直接转矩控制方法[J];电工电能新技术;2014年04期

2 赵争鸣;白华;袁立强;;高压大容量变频调速系统关键技术分析与研究[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年03期

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本文编号：617219