基于多电平逆变的电性源发射系统关键技术研究

发布时间：2017-10-29 17:15

  本文关键词：基于多电平逆变的电性源发射系统关键技术研究

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【摘要】：瞬变电磁法是一种重要的地球物理探测方法，其仪器装备的研究与开发具有重要意义。本文主要研究瞬变电磁探测仪器的发射系统，，结合当前电力电子领域的研究热点——多电平逆变，通过基于二极管钳位的多电平逆变技术代替常规H桥逆变构成的系统，探索一种新型提高瞬变电磁发射系统电压等级并且降低发射系统的功率损耗的方法。本文以基于多电平逆变器的新型瞬变电磁发射系统的关键技术为研究对象，研究发射系统控制策略及输出电流控制技术，解决瞬变电磁发射电流波形各阶段之间的平滑过渡控制。针对探测仪器的野外作业，系统环节少，复杂程度降低，能够提高发射系统可靠性，实现一种高效可靠且结构紧凑的新型瞬变电磁发射系统。研究基于二极管逆变的多电平电性源电磁法发射系统关键技术，是为仪器科学与电气科学的有机结合探索一条新颖的技术途径，研制一套结构紧凑、高效、高可靠性的新颖瞬变电磁探测发射系统，促进国产电磁法仪器的应用推广。
【关键词】：瞬变电磁 电性源 二极管钳位 多电平逆变 发射系统
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH763.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 瞬变电磁法基本原理9-10
• 1.3 国内外电磁探测仪器发展现状10-11
• 1.4 本文的内容与安排11-13
• 第2章 电性源电磁发射系统拓扑结构的研究13-21
• 2.1 典型发射电路分析13-18
• 2.1.1 典型发射电路拓扑图及控制方法13-14
• 2.1.2 理论计算14-15
• 2.1.3 计算机仿真实验15-17
• 2.1.4 实际实验17-18
• 2.2 改进型发射电路分析18-20
• 2.2.1 改进型发射电路拓扑图及控制方法18-19
• 2.2.2 实际实验19-20
• 2.3 本章总结20-21
• 第3章 新型多电平电磁发射系统关键技术研究21-39
• 3.1 多电平发射系统论证分析21-26
• 3.1.1 大地电阻率21-22
• 3.1.2 不同电压等级 IGBT 的开关损耗22-23
• 3.1.3 两种电平输出比较23-26
• 3.2 多电平逆变器26-27
• 3.3 多电平逆变器拓扑比较与分析27-31
• 3.3.1 二极管钳位型多电平逆变器27-28
• 3.3.2 飞跨电容型多电平逆变器28-29
• 3.3.3 级联型多电平逆变器29-31
• 3.4 基于二极管钳位的三电平逆变器的发射系统控制方法研究31-37
• 3.4.1 基于多电平逆变的发射系统电路设计31-32
• 3.4.2 基于多电平逆变的发射系统电路理论分析32-37
• 3.5 本章总结37-39
• 第4章 发射系统控制模块与硬件设计39-51
• 4.1 控制系统设计39-41
• 4.2 基于多电平逆变的发射系统器件选取41-46
• 4.2.1 IGBT 驱动芯片41-45
• 4.2.2 驱动电源选取45-46
• 4.3 信号采集与保护46-50
• 4.3.1 电压信号采集与过压保护46-48
• 4.3.2 电流信号采集与过流保护48-50
• 4.4 本章总结50-51
• 第5章 实验结果及分析51-58
• 5.1 实验装置51
• 5.2 IGBT 驱动芯片波形测试51-53
• 5.3 控制器输出 PWM 信号测试53-55
• 5.4 发射系统输出波形测试55-57
• 5.5 本章总结57-58
• 第6章 全文总结及建议58-60
• 6.1 全文总结58
• 6.2 下一步工作建议58-60
• 参考文献60-62
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果62-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：1113909