基于前级的三电平变频器中点平衡控制方法的研究

摘要

本文首先阐述了多电平变换器的发展状况,分析了空间矢量控制理论在三电平变换器的应用,给出了三电平空间电压矢量控制的算法,并进一步分析了SPWM控制技术和SVPWM控制技术的内在联系.其次,深入研究了三电平变换器固有的中点电位不平衡问题,给出了从逆变侧解决该问题的控制策略及算法.在此基础上,将三电平结构和空间电压矢量控制策略移植到高功率因数整流的研究中,实现了高功率因数三电平整流器.基于以上研究,提出了新的中点电位平衡控制方案.通过对高功率因数三电平整流器的控制,实现中点电位平衡控制.最后,针对三电平逆变器的控制要求和SVPWM算法的特点,选取TMS320LF2407 DSP作为信号处理芯片,用C语言编制了系统程序,设计完成了一台小功率三电平变频器模型样机.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1高压变频技术的发展和现状

1.1.2多电平变换器的发展现状

1.1.3多电平变换器控制策略的研究现状

1.2课题研究的意义

1.3主要研究内容

第2章空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理

2.1三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)理论

2.1.1三电平逆变器的拓扑结构和运行策略

2.1.2三电平空间电压矢量调制算法

2.1.3仿真实验分析

2.1.4 SVPWM和SPWM的比较

2.2本章小结

第3章中点电位平衡控制

3.1中点电位平衡问题及其影响

3.2中点电位平衡控制算法在逆变器中的实现

3.3中点电位平衡控制策略的比较

3.4本章小结

第4章基于前级的中点电位平衡控制策略

4.1高功率因数三电平整流器的实现

4.1.1高功率因数整流器的发展

4.1.2三电平整流器的实现

4.2基于前级的中点电位平衡控制策略

4.2.1主电路结构

4.2.2控制算法

4.2.3功率因数对中点电位控制的影响

4.2.4仿真实验分析

4.2.5数字化的工作流程

4.3对中点电位平衡控制方法的探索

4.4本章小结

第5章空间电压矢量控制的软硬件实现

5.1系统的构成

5.2 TMS320LF2407 DSP简介

5.3系统硬件介绍

5.3.1主电路的结构

5.3.2驱动电路

5.3.3过流保护

5.3.4过压保护

5.3.5中点电位检测电路

5.4系统软件介绍

5.4.1主程序及PWM中断服务子程序

5.4.2 SVPWM产生的机理

5.5实验与结果

5.6本章小结

结论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

攻读学位期间发表的学术论文

致谢