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1、级联多电平论文：H桥级联式高压变频器仿真及实验研究【中文摘要】多电平高压变频器由于其高可靠性和完美的输出波形,及其在输入与输出谐波抑制、效率和输入功率因数等方面的独特优势而广泛应用于风机、泵类行业。在分析比较了高压变频器的几种主电路拓扑结构及控制方式的优缺点之后,结合实际情况确定了本文设计方案——H桥级联型多电平高压变频器,并对其进行了全面系统的分析研究,具体工作包括以下几方面:首先详细研究了级联型高压变频器的基本原理、结构和硬件设计。分析了移相变压器副边绕组的移相方法,并根据主回路及H桥逆变单元功率器件的选型方案设计了一台满足6kV/2600kW或10
2、kV/4300kW高压变频器运行的311A通用功率单元实物,而且还计算出了功率器件的发热数据及散热器热阻,为正确确定散热器形式、尺寸提供重要参考数据。为提高其运行可靠性提出了一种利用轴编码器结合PLC实时跟踪电机转速以实现瞬时失电再启动的方法。接着文章对载波移相脉冲宽度调制(CPS-SPWM)技术进行了数学推导,同时重点研究了载波移相量的选择对变频器输出性能的影响,并辅以大量仿真波形加以说明且通过实验得到了验证。此外,还针对滤波电容传统选型方案存在的不足,分析了滤波电容的作用及失效模式和原因,并据此提出了...【英文摘要】Multilevelinvert
3、ertopologiesareincreasinglybeingusedinmediumandhighpowerapplicationsduetotheirmanyadvantagessuchaslowpowerdissipationonpowerswitches,lowharmoniccontents,lowelectromagneticinterference(EMI)outputs,etc.Thethesissummarizedthefeaturesofmaincircuittopologyandcontrolschemeforthehigh-vo
4、ltageinverter,andtakedcascadedh-bridgemultilevelhigh-voltageinverterastheresearchobject.Thestudyincludesthefollowingaspects:Firstly,thethesisanalyzed...【关键词】级联多电平高压变频器拓扑结构滤波电容谐波抑制载波相移【英文关键词】cascadedmultilevelhigh-voltageinvertertopologyfiltercapacitorharmonicsuppressioncarrierpha
5、se-shift【目录】H桥级联式高压变频器仿真及实验研究致谢4-5摘要5-6Abstract61绪论10-201.1课题研究背景10-111.2高压变频器研究现状及发展趋势11-121.3多电平拓扑结构及PWM控制方法12-181.4方案确定及主要工作18-201.4.1方案选定依据181.4.2本文结构18-202H桥级联型高压变频器结构及相关技术研究20-342.1级联变频器组成结构20-292.2瞬时失电再启动技术研究29-332.2.1技术原理分析29-302.2.2现有实现方式及局限30-312.2.3实现方法阐述312.2.4实验方案及结果
6、分析31-33小结33-343高压变频调速系统的硬件设计34-503.1主回路及功率器件选型34-383.2IGBT驱动电路设计38-423.2.1基本要求38-393.2.2专用集成驱动模块M57962L393.2.3驱动电路的设计实现39-403.2.4实际应用及实验波形40-423.3功率单元散热系统设计与实验研究42-483.3.1功率器件发热数据计算42-443.3.2功率单元散热器设计44-463.3.3热设计实验及结果46-48小结48-504CPS-SPWM技术及其在级联高压变频器中的应用研究50-584.1载波移相SPWM技术的数学分析
7、50-544.2载波移相量与输出性能关系研究54-574.2.1数学推导544.2.2仿真分析54-564.2.3实验验证56-57小结57-585功率单元直流环节参数设计58-725.1传统选型方法及存在问题58-615.1.1参数计算58-595.1.2存在问题及原因分析59-615.2滤波电容作用及失效模式分析61-635.3解决方案及可行性研究63-705.3.1新型选型方案63-685.3.2实验结果及可行性分析68-695.3.3新的建议69-70小结70-726基于MATLAB/SIMULINK系统建模仿真及实验结果72-966.1脉冲信号
8、建模72-776.1.1参考波信号模型72-736.1.2载波信号模型73-74
