单元串联多电平电压源型高压变频器的开发与仿真研究

《单元串联多电平电压源型高压变频器的开发与仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东北大学硕士学位论文单元串联多电平电压源型高压变频器的开发与仿真研究姓名：李海波申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：满永奎;边春元20040201东北大学硕士学位论文摘要单元串联多电平高压变频器的开发和仿真研究摘要变频调速技术已经成为节能和提高产品质量的有效措旖。变频调速的重要性日益得到国家的重视，在国内推广变频调速技术有着非常重大的现实意义和巨大的经济价值和社会价值。高压变频调速技术是电力电子领域的一个制高点技术，高压大功率变频器是电力电子行业中尚未解决的一个难题。低压变频器技术已经成熟，但高压变频器目前还没有一个统一的拓扑

2、结构，在众多解决方案中单元串联多电平高压变频器以其在输入与输出谐波、效率和输入功率因数等方面明显的优势，在实际应用领域中占有一席之地，特别在风机、泵类的行业具有良好的市场前景。本文主要介绍单元串联多电平6KV高压变频器的仿真研究和软硬件设计。具体的工作主要有以下几个方面：1．概述了高压变频器的国内外技术发展及趋势，对高压变频器各种类型的优缺点进行了分析，并通过该分析确定了单元串联多电平高压变频器为本设计的可行方案。阐述了单元串联多电平移相式PWM电压源型变频器原理，通过对原理的阐述，进一步透彻的掌握单元串联多电平高压变频器的内部特性。2．基于

3、Matlab／Simulink对6KV高压变频器进行建模与仿真研究，完成了对脉冲信号、单元电路、一相、三相和变频器系统的建模工作，并通过仿真，证明了单元串联多电平高压变频器在消除谐波问题上具有很大的优势。由仿真电流波形可以看出，在没有专门的滤波电路的情况下，其电流波形的正弦度已非常高，变频器的线电压共有21个阶梯，其正弦度比相电压更好，变频器的线电压谐波含量非常低，其含量最高的为10次谐波，其幅值为基波的119606％。3．介绍了单元串联多电平高压变频器的软硬件设计，在控制板设计中详细介绍了主控制电路板、中间板、单元驱动电路板的设计过程以及功

4、能电路的实现原理。根据变频器所要实现的功能，完成了输入电路、输出电路以及主控制板和键盘显示板接口的电路设计。在主电路设计中，主要介绍了IGBT功率器件和驱动器件选型。实验结果表明这些电路性能良好。4．光纤通讯电路设计。为了解决强弱电之间的隔离问题和干扰问题，保证控Ⅱ东北大学硕士学位论文摘要制信号传输的准确性和可靠性，本设计中采用了光纤通讯，详细介绍了光纤通讯的特点，光纤通讯中发送和接收器件的选择，并通过实验证明了本设计电路的可行性。通过实验也验证可以实现甚至2MBd的数据传输，整个测试系统的数据延时为100—150ns，脉宽失真为30ns，完

5、全能够满足本课题中的需要。【关键字】单元串联，多电平，高压变频器，谐波，IGBT，光纤通讯Ⅲ东北大学硕士学位论文AB趼{ACTTHERESEARCH0NDEVELoPMENTANDSIMULATl0NOFTHECELLSERIESMUTI—LEVELHIGHVOLTAGEFREQUENCYCONVERTORABSTRACTVelocityadjustmenttechniqueofhigh—voltagevariablefrequencyisanadvancedtechniqueinpowerelectronicsrealmHigh—volta

6、geandlarge—powerfrequencyconverterisanunsolveddifficultinpowerelectronicsindustry．ItsusingareabasicallycoverswithallkindsofmainindustryandithasalargemarketpotentialBut，comparedwithlatentmarket，ourhigh—voltagefrequencyconverter(HVF)isinstartingphaseinwhichitisanextremelygood

7、opportunitytodevelopdomesticfrequencyconvertermanufacturingindustry．Velocityadjustmenttechniqueofhigh—voltagevariablefrequencyhasbecomeeffectivemeasurestOsaveenergyandpromoteproductqualityTheexpansionofvelocityadjustmenttechniquehasgotveryimportantandrealisticmeaningandtrem

8、endouseconomicandsocietyvalue．Thelow-voltagefrequencyconvertertechniqueisalreadyma