基于单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制研究

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1、硕士学位论文基于单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制研究DirectTorqueControlofOpen-EndWindingInductionMotorBasedonSingleSupplyandDualThree-LevelInverterSystem作者：周选选导师：何凤有教授中国矿业大学二〇一五年六月中图分类号TM346学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文基于单电源双三电平逆变器开绕组感应电机直接转矩控制研究DirectTorqueControlofOpen-EndWindingInductionMotorBasedonSingleSuppl

2、yandDualThree-LevelInverterSystem作者周选选导师何凤有申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向交流电机调速答辩委员会主席邓先明评阅人二○一五年六月论文审阅认定书研究生周选选在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在导师何凤有教授的悉心指导和关心下完成的。在三年的硕士学习、生活中，何老师给了我极大的关怀与帮助，为我创造了良好的学习环

3、境；何老师在繁忙的工作之余仍会定期开会了解我们学习中遇到的问题并给予细心的指导。何老师严谨认真的治学态度、渊博的知识、和蔼可亲的人格魅力都给我留下了深刻的印象，何老师的言传身教让我受益匪浅，您的谆谆教诲是我人生一笔宝贵的财富，我一定会牢记心中。在此谨向何老师致以最衷心的感谢和崇高的敬意！感谢谭国俊教授在论文的选题、研究方法等各个方面，给予了精心的指导和帮助。感谢吴轩钦老师、徐世周博士、耿程飞博士、刘毅博士、曹晓冬博士、殷实博士、方磊博士、李探师兄、陈勋师兄等在论文的研究和撰写过程中给予我指导和帮助，在此也向他们表示衷心的感谢。感谢实验室的徐海奇、王雷、王真同学，三年的朝夕相处让我们收获了最纯

4、真的友谊，感谢他们在日常学习、生活中对我的帮助。感谢所有的好朋友一直以来对我的关心和支持。感谢中国矿业大学、江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心和中矿大传动与自动化有限公司为我提供了良好的学习科研环境。感谢我的家人在我求学生涯中一直给予的关爱和支持，感谢你们一直以来的默默付出，没有你们的关爱和付出就没有我的今天。最后，向百忙之中参与论文评阅和答辩的所有专家、老师表示诚挚的谢意！摘要多电平逆变器主要面向高压大容量的应用场合，在节能降耗、提高控制性能等方面有显著效果。采用单电源双三电平逆变器双端供电拓扑，能够克服逆变器开关器件电压等级的限制，使双三电平逆变器用较低耐压等级的功率开关器件即可获

5、得高等级的输出电压，具有与五电平逆变器同等的电压输出能力，展现了多电平变频技术的优势。本文针对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统，对开绕组感应电机数学模型及仿真模型、无共模电压矢量SVPWM控制策略、中点电位平衡控制策略、直接转矩控制系统等几方面进行了研究。针对开绕组感应电机的结构特点及电路模型，建立开绕组感应电机数学模型，并以此为基础搭建开绕组感应电机仿真模型；利用单电源双三电平逆变器为开绕组感应电机双端供电，通过对无共模电压矢量的选择、参考电压矢量位置的判断及电压矢量作用时间的分配，研究无共模电压矢量SVPWM控制策略，抑制系统的共模电压；在分析单电源双三电平逆变器中点电位平衡原理的

6、基础上，依据不同类型无共模电压矢量对中点电位平衡的不同影响，引入中点电位平衡因子，合理选择矢量类型及作用时间，实现中点电位平衡控制；将直接转矩控制技术与无共模电压矢量SVPWM控制策略相结合应用到单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统，通过分析定子磁链观测器设计方案及电压矢量计算模型，实现开绕组感应电机直接转矩控制，提高了系统的动态性能。基于理论分析，针对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统无共模电压矢量SVPWM控制策略、中点电位平衡控制策略及直接转矩控制系统分别搭建了仿真模型，利用仿真模型对理论分析进行了验证，仿真结果证实了所研究控制策略对单电源双三电平逆变器开绕组感应电机系统的可行性

7、和有效性。该论文有图51幅，表9个，参考文献75篇。关键词：开绕组感应电机；单电源；双三电平逆变器；共模电压；中点电位；直接转矩控制IAbstractMultilevelinverterismainlyappliedinhighvoltagelargecapacitysituation.Itplaysasignificantroleinsavingenergyandreducingconsumptionasw