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基于三电平逆变器的交流变频调速系统的研究

【作者】 陈扬飞

【导师】 何礼高;

【作者基本信息】 南京航空航天大学, 电力电子与电力传动, 2006, 硕士

【摘要】 我国的高压电机耗能严重,若对其进行变频调速将带来可观的经济效益和社会效益。但其要求投入的资金很高,技术复杂。目前国内使用的多数是国外的产品,其价格昂贵,而且没有自主的知识产权。所以,研制我国的高压变频设备势在必行。多电平逆变器是上世纪80年代初提出来的一种适用于高压变频调速领域的电路拓扑,具有降低器件应力,改善输出波形质量的特点。加之高性能的数字信号处理器的出现,使得多电平逆变器的应用成为现实。本文在研究多电平技术的基础上,研制了一套以二极管箝位式三电平逆变器为基础的变频调速系统,包括:交-直-交主功率电路,缓冲电路,光纤隔离驱动电路,上电缓冲延时电路,电流、电压采样电路,保护电路等。为了解决系统的工作电源问题,研制了分布式的供电系统,从而加强了整个系统工作的可靠性。针对三电平逆变器固有的中点电位平衡问题,本文提出并分析了两种能控制中点电位平衡的控制策略。此外,本文设计了以数字信号处理器TMS320LF2407为核心的控制系统,采用空间电压向量脉宽调制策略对逆变器进行控制,并且采用变压变频的开环手段对电机负载进行调速控制。最后,通过一系列的实验对原理样机,逆变器控制策略,变频调速等进行了验证,并给出了实验波形,同时也证明了系统的可行性。

  • 【分类号】TM464;TM921.51
  • 【被引频次】11
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