本文關鍵詞： 三電平逆變器 正弦脈寬調制 SVPWM 矢量控制　出處：《西南交通大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：作為多電平逆變電路中最常用的三電平逆變電路,三電平逆變電路與傳統(tǒng)的兩電平逆變器相比,具有諧波電流小,開關損耗低等優(yōu)點。三電平逆變器以其優(yōu)越的性能已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的兩電平逆變器,成為了大容量、中高壓電機調速的主要實現(xiàn)方式之一。因此對三電平逆變電路的研究很有意義。本文主要以二極管箝位式三電平逆變電路為主,對它的主電路拓撲結構進行了分析,研究其工作原理,并以此為根據(jù)建立了三電平逆變器的數(shù)學模型。論文詳細分析了二極管箝位型三電平逆變電路的正弦脈寬調制(SPWM)和空間矢量調制(SVPWM)的基本原理、實現(xiàn)方法。對SPWM調制方式采用載波同相、載波反相、載波縱向位移、注入零序分量、注入三次諧波進行對比分析,同時利用傅里葉變換分析輸出特性。論文對SVPWM調制方式采用六小扇區(qū)和四小扇區(qū)方式分別進行說明,對比分析其輸出特性,論文還以二極管箝位型三電平逆變電路的拓撲結構為基礎,分析了中點電位不平衡的原因,并提出了中點電位調制算法。最后通過Matlab/simulink分別對各種調制方式建立仿真模型,通過對各種方式輸出結果的FFT分析,驗證了各種調制方法的有效性,對比分析了各種方式的直流電壓利用率和輸出諧波含量等輸出特性。最后論文以目前國內機車牽引傳動系統(tǒng)中常用的矢量控制方式為例,主要研究了基于磁場定向控制SVPWM方式的電機調速系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)過程。利用Matlab/Simulink搭建牽引逆變器仿真模型,通過對電機啟動和制動等的仿真研究,驗證了系統(tǒng)的快速的響應特性,驗證電機的牽引特性和論文所述控制策略的有效性。
[Abstract]:As the most commonly used three-level inverter in multilevel inverter, three-level inverter has less harmonic current than traditional two-level inverter. With its superior performance, three-level inverter has gradually replaced the traditional two-level inverter and become a large capacity. One of the main ways to realize the speed regulation of medium and high voltage motor is to study the three-level inverter circuit. This paper mainly focuses on the diode clamped three-level inverter circuit. The topology of its main circuit is analyzed and its working principle is studied. Based on this, the mathematical model of three-level inverter is established. The sinusoidal pulse width modulation (SPWM) and space vector modulation (SVPWM) of diode clamped three-level inverter are analyzed in detail. The basic principles. The realization method. The SPWM modulation mode adopts carrier phase, carrier inverse phase, carrier longitudinal displacement, injection of zero sequence component, injection of third harmonic to carry on the comparative analysis. At the same time, the Fourier transform is used to analyze the output characteristics. In this paper, six small sectors and four small sectors are used for SVPWM modulation, and the output characteristics are compared and analyzed. Based on the topology of diode clamped three-level inverter circuit, the cause of neutral point potential imbalance is analyzed. The midpoint potential modulation algorithm is proposed. Finally, the simulation models of various modulation modes are established by Matlab/simulink, and the output results of various modes are analyzed by FFT. The validity of various modulation methods is verified. The output characteristics such as DC voltage utilization ratio and output harmonic content are compared and analyzed. Finally, the vector control mode commonly used in domestic locomotive traction drive system is taken as an example. This paper mainly studies the principle and realization process of motor speed regulation system based on SVPWM mode of field-oriented control. The simulation model of traction inverter is built by using Matlab/Simulink. The fast response characteristics of the system, the traction characteristics of the motor and the effectiveness of the control strategy described in this paper are verified by the simulation research on the motor starting and braking.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1465979