SVPWM在现代串级调速控制系统中的研究与应用

摘要

风机、水泵的主要动力源是三相异步电动机，要提高风机、水泵的运行效率，其核心问题就是高压电机的调速问题。串级调速是异步电动机最为经典的调速方法之一，长期以来人们对这一理论进行了大量的研究，但因为技术等方面的原因，一直没有得到广泛的应用。随着现代电力电子技术和计算机控制技术的发展，串级调速技术与之结合，取得了革命性的进步，使其在性能上满足了大规模工业应用的要求。
　　 现代串级调速系统中逆变器往往采用晶闸管组成的三相桥式逆变器，由于这种逆变器存在谐波比较大，容易发生逆变颠覆的问题，使得串级调速系统存在功率因数低、可靠性差等缺点。
　　 本文提出用基于SVPWM控制算法的IGBT三相桥式逆变电路取代传统的晶闸管逆变电路，来提高现代串级调速系统的功率因数和可靠性的方案。首先，本文介绍了电压空间矢量脉宽调制算法的思想，并总结出该算法的流程；其次，在MATLAB/Simulink环境中分别对SVPWM、SPWM和晶闸管有源逆变器建模，由仿真结果得知SVPWM算法在谐波、功率因数等方面要优于另两种算法；应用硬件描述语言实现SVPWM有源逆变算法，并在ModelSim联合仿真环境下，验证了程序的正确性；最后，结合现代串级调速模型在MATLAB/Simulink环境中进行试验，证明了该程序可以应用在现代串级调速系统中，并且确实可以提高系统的功率因数。
　　 所以，本文得出结论，基于SVPWM算法的IGBT三相桥式有源逆变器可以取代传统的采用晶闸管的逆变器应用于现代串级调速系统中，并且确实可以提高系统的功率因数。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪 论

第2章 SVPWM算法的原理

第3章 基于MATLAB的仿真研究

第4章 SVPWM在现代串级调速中的应用

第5章 SVPWM逆变器的硬件实现

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致 谢