三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、采用多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)前電力傳動領(lǐng)域研究較多的方向之一。本文研究了二極管箝位型三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，闡述了三電平SPWM和SVPWM的實(shí)現(xiàn)方法，并進(jìn)行了仿真，分析了三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)現(xiàn)方法，設(shè)計了三電平逆變器的控制電路和驅(qū)動電路，設(shè)計了印制電路板(PCB)，搭建了基于DSP2407的三電平逆變器的實(shí)驗(yàn)平臺，并對三電平逆變器的SPwM控制方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。本文的主要內(nèi)容如下：
　　 本文對當(dāng)前

2、功率半導(dǎo)體技術(shù)、高壓變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要概述，并分析了當(dāng)前比較流行的高壓變頻器的實(shí)現(xiàn)方法，介紹了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，討論了交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及其特點(diǎn)，說明了本課題選題的意義。
　　 詳細(xì)論述了三電平SPWM控制方法的工作原理及其實(shí)現(xiàn)方法，仿真研究了載波重疊量對逆變器輸出電壓諧波畸變率的影響，并對死區(qū)時間的影響進(jìn)行了仿真，進(jìn)而得到了一種低諧波畸變率的三電平逆變器載波重疊量的選擇方法。
　　 對兩電平逆變器傳統(tǒng)的查開關(guān)矢

3、量表實(shí)現(xiàn)的直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了分析，進(jìn)而得到了對應(yīng)的三電平逆變器的查開關(guān)矢量表實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的方法。推導(dǎo)了實(shí)時計算下一采樣周期合成空間電壓矢量的方法，即參考矢量的合成方法，該方法具有最小的轉(zhuǎn)矩波動，但若計算錯誤，則只能采用查開關(guān)矢量表的方法。本文采用七段式SVPWM的方法來合成參考矢量，對參考矢量的合成方法進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果證明該種合成參考空間電壓矢量的方法是可行的。將三電平SVPWM與SPwM的控制方法和仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，從而

4、驗(yàn)證了三電平SPWM與SVPWM在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。
　　 在系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面，設(shè)計了三電平逆變器的控制電路和驅(qū)動電路，其仿真結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析一致，設(shè)計了逆變器的輸出電流、母線電壓的采樣電路，制作了PCB板，并對逆變器主電路的功率元件進(jìn)行了選型，搭建了三電平逆變器的主電路，建立了基于DSP2407的三電平逆變器的小功率實(shí)驗(yàn)平臺。
　　 推導(dǎo)了基于不對稱規(guī)則采樣法的三電平SPWM方法的軟件計算方法，并進(jìn)行了基于DS