二極管鉗位三電平變頻器中點(diǎn)電壓平衡相關(guān)問題研究.pdf

1、在能源日益緊張的時(shí)代背景下，節(jié)能成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)和社會(huì)普遍關(guān)注的問題。截至2007年，我國電動(dòng)機(jī)總裝機(jī)容量約5.8億千瓦，占全國總耗電量的60％～70％，其中，交流電動(dòng)機(jī)占90％左右。目前各類電機(jī)的運(yùn)行效率加權(quán)平均比國外低3～5個(gè)百分點(diǎn)，整體在用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行效率比國外低近20％。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問題是自其誕生以來學(xué)者一直致力于解決的問題，尤其是高壓交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速問題。 高壓變頻調(diào)速裝置通過改變大中型異步電動(dòng)機(jī)輸入電源的頻

2、率可以達(dá)到無極調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。同時(shí)改變主驅(qū)動(dòng)電源的電壓或頻率能改善控制性能，使機(jī)組安全穩(wěn)定地運(yùn)行，減少日常維護(hù)工作量。應(yīng)用高壓變頻器對(duì)大功率交流電機(jī)進(jìn)行控制，可以顯著提高運(yùn)行效率，減少電力消耗，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，減少機(jī)器設(shè)備的耗損，延長電機(jī)的使用壽命；此外，高壓變頻調(diào)速技術(shù)還可以外延到高壓直流輸電（HVDC）、有源電力濾波器（APF）、靜止無功補(bǔ)償（SVG）等領(lǐng)域。 本文首先介紹了高壓變頻器的幾種應(yīng)用廣泛的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比較

3、了幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，之后對(duì)二極管鉗位三電平高壓變頻器的工況進(jìn)行了分析，重點(diǎn)是直流環(huán)節(jié)的作用機(jī)理和逆變器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程分析。研究了SVPWM算法，包括參考矢量所在扇區(qū)及三角形的判斷、七段法SVPWM脈沖波生成的原理及實(shí)現(xiàn)，提出了更為簡(jiǎn)易的判斷參考矢量所在區(qū)域的方法，對(duì)三電平逆變器中點(diǎn)電壓偏移的原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了通過檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流方向和中點(diǎn)電壓來平衡中點(diǎn)電位的方法。之后本文提出通過硬件電路來平衡中點(diǎn)電壓的方法，并在此基礎(chǔ)