基于SVPWM四象限变频器运行控制的研究

摘要

能源问题已经成为目前世界上面临的一个极为重要的问题,作为能够使电机节能的变频调速技术正在飞速发展,本文针对其中的四象限变频器进行了研究。首先,通过分析矢量算法的基本思想,提出一种利用圆内切N边形的方法来解释空间矢量算法的形成过程,并对其进行了详细的分析。其次,分析传统三电平的矢量控制思想,针对传统三电平控制思想中的计算复杂问题和目前提出的多种新式的三电平矢量控制方法,对其中一种g-h算法进行分析,并提出一种新的改进型的g-h算法。对三电平逆变器中的中点电压偏移问题进行分析,对比前人提出的解决此问题的方法,提出一种新式的中点电压平衡的控制方法。本文对四象限变频器的拓扑结构中的部分硬件进行了设计,包括所选IGBT型号以及部分硬件保护电路的设计,并利用PSpice软件对其进行仿真，同时完成的还有一种驱动电路的设计。最后对两电平和三电平中的整流和逆变以及三电平中的中点电压控制方法用MATLAB软件进行仿真,并在实际样机中进行验证,结果验证了所搭建模型的正确性和所用PWM控制方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题背景和意义

1.2 四象限变频器的分析

1.3 国内外研究现状及成果

1.4 本文研究的主要内容

第2章 四象限变频器拓扑结构的研究

2.1 两电平四象限拓扑结构及分析

2.2 三电平四象限拓扑结构及分析

2.3 PWM整流器控制技术

2.3.1 PWM整流器原理概述

2.3.2 PWM整流器的分类

2.3.3 电压型PWM整流器(VSR)拓扑结构

2.3.4 三相VSR一般数学模型

2.4 本章小结

第3章 四象限变换器控制算法的研究

3.1 两电平四象限变换器的控制算法的研究

3.1.1 空间矢量控制算法基本思想

3.1.2 SVPWM逆变器控制算法

3.2 三电平四象限控制算法的研究

3.2.1 传统三电平逆变器算法

3.2.2 g-h算法

3.2.3 三电平中点电位控制

3.3 本章小结

第4章 系统硬件电路设计

4.1 主电路元器件选取

4.2 直流母线过压、欠压保护电路

4.3 控制板电压源电压保护

4.4 缺相检测电路

4.5 驱动电路的设计

4.6 DSP2812介绍

4.7 本章小结

第5章 系统仿真

5.1 两电平四象限仿真研究

5.1.1 两电平逆变侧仿真

5.1.2 两电平整流侧仿真

5.1.3 两电平四象限仿真

5.2 三电平四象限仿真研究

5.2.1 传统算法三电平逆变侧仿真

5.2.2 g-h算法仿真

5.2.3 加中点电位控制的仿真

5.3 三电平四象限变换器的仿真研究

5.4 三电平四象限变换器的实验研究

5.5 本章小结

结论

参考文献

致谢