級聯(lián)H橋變換器矢量控制方法研究.pdf

1、級聯(lián)H橋變換器因其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)成熟、易于模塊化設(shè)計和拓展、功率因數(shù)高、輸出諧波小、可使用低壓模塊實現(xiàn)高壓輸出，因此廣泛應(yīng)用于高壓大功率工業(yè)應(yīng)用場合。在這些場合采用變頻調(diào)速技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)節(jié)能減排，還可以顯著改善電機運行性能，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。而在對調(diào)速性能要求較高的場合，VVVF控制技術(shù)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)工藝的要求，因此研究級聯(lián)H橋變換器的矢量控制方法具有重要意義。要實現(xiàn)高壓電機的矢量控制必須要有電機的轉(zhuǎn)速信號，而轉(zhuǎn)速傳感器的安裝影響

2、了異步電機結(jié)構(gòu)簡單、可靠、成本低的優(yōu)良特性，因此，基于級聯(lián)H橋變換器的無速度傳感器矢量控制技術(shù)已經(jīng)成為高壓大功率交流傳動系統(tǒng)的一個重要研究方向。
　　本文以級聯(lián)H橋變換器為研究對象，分析了其電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理、調(diào)制算法和矢量控制方法，對其無速度傳感器矢量控制方法進(jìn)行了深入研究。
　　本文首先介紹了級聯(lián)H橋變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，然后介紹了非常適合應(yīng)用于這種拓?fù)涞妮d波相移SPWM調(diào)制方法，并通過MATLAB仿真對其輸出

3、性能進(jìn)行了研究;通過對載波相移調(diào)制方法基本原理的分析，本文提出了一種基于DSP+FPGA+CPLD控制板的載波相移調(diào)制算法;針對調(diào)制方法中存在死區(qū)所造成的不利影響，本文研究了一種死區(qū)補償算法，并對其進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明了死區(qū)補償算法的有效性。
　　其次，本文介紹了異步電機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型以及按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制基本原理;在此基礎(chǔ)上研究了基于電壓模型和電流模型的磁通觀測方法，并以電壓模型為參考模型，以電流模型為可調(diào)模型，以

4、磁通角度為誤差量，構(gòu)成了MRAS無速度傳感器矢量控制系統(tǒng);然后，本文介紹了基于轉(zhuǎn)子反電勢的開環(huán)轉(zhuǎn)速估計方法，并對該轉(zhuǎn)速估計方法進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，對基于轉(zhuǎn)子反電勢轉(zhuǎn)速估計的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究;對MRAS轉(zhuǎn)速估算方法和基于轉(zhuǎn)子反電勢開環(huán)轉(zhuǎn)速估算方法進(jìn)行了對比分析，并給出了兩種方法各自適用的工況;為了提高系統(tǒng)的可靠性，本文提出了一種有速度傳感器矢量控制系統(tǒng)向無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)在線切換的方法，并對其進(jìn)行了仿真研究。