基于固定合成矢量三电平异步电机dtc系统研究

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1、摘要捅要多电平逆变器具有对开关器件耐压要求低，输出谐波含量小，电压利用率高等优点，成为高压大功率变频调速领域的重点研究对象。二极管钳位型三电平逆变器又是其中研究最多的一种多电平拓扑结构。直接转矩控制(DTC)技术作为继磁场定向控制之后发展起来的又一项先进交流电机调速技术，以其控制简单、鲁棒性强、动态性能好等优点，得到了越来越广泛的研究和应用。本文针对二极管钳位型三电平逆变器异步电机直接转矩控制系统作了进一步研究。本文建立了三电平逆变器与异步电机的数学模型，获得了二极管钳位型三电平逆变器中点电位波动与输出电流的内在联系：介绍了异步电机直接转矩控制

2、的基本原理以及直接转矩控制的发展方向：分析了三电平逆变器用于异步电机控制应优先解决的问题；最后，研究了一种基于固定合成矢量三电平逆变器直接转矩控制改进型方案。通过对改进后的方案进行仿真研究，论证了控制方案的合理性与可行性。三电平逆变器异步电机直接转矩控制变频调速系统中速度闭环是必不可少的。采用无速度传感器技术是发展的必然趋势，本文在高性能定子磁链观测器的基础上，设计了两种速度估计算法。通过仿真，验证了方案的可行性。图【43]表[8]参[70】关键词：二极管钳位型三电平逆变器；直接转矩控制；固定合成矢量；中点电位平衡；无速度传感器；分类号：TM3

3、43+．2；摘要AbstractMulti．1evelinvertertechnologyhasbecomeakeystudyobjectinhighvoltageandllighpowervariablefrequencyspeedregulatingfield．Asdescribedinmanyliteratures，usingmulti—leveltechnology，thevoltagestressonswitchescatlbereduced，theshapeofoutputwaveformcanbeimprovedandtherat

4、eofvoltagecallbeincreased．Diode．clampedthree—levelinverteristhemostinvestigatedtopologyatpresent．DirectTorqueControl(DTC)isanadvancedinductionmotorcontroltechnologyhasbeenwidelyresearchedandappliedforthecharacteristicsofbdefiaess，robustness，excellentdynamicresponse．Sothispap

5、erfocusesonthestudyofdirecttorquecontrolofinductionmotorbasedondiode—clampedthree—levelinverter．Inthispaper，themathematicalmodelofthree—levelinverterandinductionmotoraresetupfirstly．Therelationshipofdiode—clampedthree—levelinverterbetweenneutralpointpotentialfluctuationandou

6、tputcurrentisachieved．Thepaperintroducestheprincipleofdirecttorquecontrolandthelatestdevelopmentstrategy．Severalproblemsofthree—levelinvertershouldbesolvedareanalyzed．FinallyaDTCmethodbasedonsynthesizedvectorsofthree-levelinverterisresearched．ThroughthesimulationinMATLAB，the

7、correctnessandfeasibilityoftheimprovedcontrolschemealeverified．Speedclose—loopisanecessarypartinthree-levelinvertervariablefrequencyspeedregulatingDTCsystem．Speedsensor-lesstechnologyisadeveloptrend．Applyingthehighperformancefluxobserver,twokindsspeedestimationalgorithmsared

8、esigned．Simulationresultsshowthefeasibleofthemethod．Figure[43】Table【8】Refer