【硕士论文】一种新型ZVT软开关三相PWM逆变器的研究.pdf

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1、上海大学硕士学位论文摘要本文在对三相逆变器软开关拓扑研究现状分析、评价的基础上，对新型的软开关三相PWM逆变器电路拓扑进行了深入的研究。本课题得到“台达电力电子科教发展基金”2004年度的资助。研究软开关三相PWM逆变器主电路拓扑结构及其控制策略，旨在探索一种实用的软开关三相PWM逆变器，研究其工作机理，为产业提供一种可行的软开关三相PWM逆变器方案。提出了一种新型谐振交流环节ZVT软开关三相PWM逆变器的主电路结构。该软开关三相逆变器的辅助谐振电路仅使用1个功率开关器件和6个二极管，电路结构简单，控制方便，

2、而且由于该辅助谐振电路仅在逆变器三相桥臂上的功率开关器件需要开通的前若干微秒时间内软开关工作，其功率损耗很小，从而提高了系统的效率，探讨该软开关逆变器拓扑下的PWM控制方法，详细阐述了zvT软开关三相PWM逆变器主电路拓扑的软开关动作模式，对动作时序中每一个模式的动态过程进行详细的数学分析，建立了系统数学模型，确立了逆变器系统实现软开关动作的SAPWM控制策略。并对系统进行了数字仿真研究，仿真结果验证了拓扑结构及其控制策略的正确性，实现了所有功率开关器件的软开关动作，进而通过实验验证了理论分析和仿真的正确性。

3、研究适合三相PWM逆变器软开关动作的载波形式。指出在该软开关逆变器电路拓扑中功率开关器件要实现软开关动作，就必须根据随逆变器输出电流极性的不同分别选用正负斜率的锯齿载波，这是实现软开关动作的一个必要条件。并采用优化的SAPWM调制信号，提高了直流电压的利用率，并能有效地抑制逆变器输出的谐波电流。分析了软开关三相PWM逆变器的磁链运行轨迹。指出在软开关PWM模式下，空间电压矢量发生很大变化，有时甚至没有零电压空间矢量，磁链轨迹旋转速度是通过非零电压空间矢量进行调节的，从而使磁链的旋转速度仍保持与硬开关时相等。同

4、时分析了软开关PWM逆变器输出电流波形畸变的原因，提出两种相应的电流补偿方法，有效地改善了逆变器的输出电流波形。对辅助谐振软开关三相PWM逆变器进行实验研究，建立了系统实验平台，优化了软开关三相PWM逆变器系统的结构参数，实现了系统的软开关动作，并制作了相应的实验样机，对实验结果进行分析、总结，实验结论验证了本拓扑控制策略的正确性。关键词：软开关，逆交器，鞍形波脉宽调制，谐振，磁链轨迹上海大学硕士学位论文ABSTRACTBasedonanalysisandevaluationoftheexistingstud

5、yofinvertersoft—switchingPWMinverterhasbeentopologycircuit，anoveltbree—phasesoft—switchingtopologyfurtherinvestigatedinthisdissertation．nestudymainlyfocusesonthetopologyofmaincircuitandcon订olstrategyaboutsoft-switchingthree—phasePWMinverter,whichistoexplore

6、apracticalsoft—switchingthree·phasePWMinvertertgpologyandinordertOprovideforindustryafeasiblesoft-switchingthree·phasePWMinverterscheme．itsoperationmechanismisinvesfigated．AnewZVTsoft—switchingthree-phasePWMinvertertopologycircuitwithACresonantlinkispropose

7、d，inwhichonlyonepowerswitchdeviceisemployedintheassistantresonantcommutatecircuit，withtheadvantageofsimplestructure，lowcost,andconvenientcontr01．TheauthorhasdiscussedPWMcontrolmethodforthesoft—switchinginvertertopologyanddemonstratedsoft-switchingoperationp

8、atternofthemaincircuitaboutZVTSOft-switchingthree．phasePWMinverterindetail，ofeachactionmodeintheoperationanalyzingmathematicallythedynamicprocesstiming，establishingthemathematicmodel，proposingtheSAPWMc