变频器并联供电的同步电机调速系统研制及性能研究

摘要

随着电力电子技术、微电子技术、现代控制技术以及PWM等技术的发展，交流调速性能日益提高，并且占据了现在的主导地位。以目前的工业状况，发展大功率的交流调速系统是完全有必要的。对于提高交流调速的功率输出主要有两个方面：一是串联提高输出电压；二是并联增大输出电流。本文就是以现有的逆变模块实行并联来提高输出功率。
　　 论文以变频器并联供电的同步电机调速系统为研究对象，通过对并联变频器环流的分析，确定了并联变频器的拓扑结构，即采用两套独立的整流——逆变装置，通过电感并联给同步电机供电，以避免零序环流和抑制谐波环流。并确定并联电感的结构和参数。研究了变频器并联供电的同步电机矢量控制，在建立同步电机数学模型的基础上，推导了气隙磁链定向矢量控制策略，设计了相应的调节器。基于PSIM仿真软件，建立了调速系统的仿真模型，重点研究了产生谐波环流的诸因素，以及并联电感抑制谐波环流的能力，验证了并联电感参数设计的合理性。
　　 论文详细介绍了主电路，驱动电路及保护电路的结构，器件的参数。给出了控制电路，测量电路的设计以及软件的实现。在对主电路、控制电路进行了多项实验的基础上，对变频器并联供电的同步电机电机调速系统进行了稳态、动态实验。实验结果表明设计的并联逆变器结构合理，并联环流小，性能良好。