韩雨辰开题报告

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1、本科生毕业设计（论文）开题报告题目：交直交变频技术原理及谐波分析姓名：韩用辰学号：201101020211指导教师：谢谢你班级：电气112所在院系：电气与信息工程学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称交直交变频技术原理及谐波分析课题来源教师拟定课题类型理论研究类指导教师谢仕宏学生姓名韩方阵学号201101020211专业电气工程及其自动化课题的意义以及国内外发展状况:1、课题的意义：近年来，伴随着科学技术突飞猛进的发展，电气工程与口动化技术止以令人瞩目的速度改变着我国乃至全世界工业的整体面貌。其中，AC-DC-AC技术在整个电气自

2、动化领域所占的地位更是无可比拟。如果说电力电了是一架正在急速行驶着的马车，那么可以毫不夸张的说整流和逆变便是支撑起这架马车的两个轮了。整流电路是电力电了电路中出现最早的一种，其应用十分广泛，例如直流电机，电镀、电解电源，通信工程等。在已有的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当用它们向交流负载供电时，就需要逆变电路。逆变电路经常和变频紧密联系在一起。由于AC-DC-AC变频电路的整流电路部分通常采用最简单的二极管整流电路，因此交直交变频电路的核心部分就是逆变电路。止因如此，发达国家常把交直交变频器（VVVF）称为

3、逆变器。而PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻。甚至可以说，电力电了技术早期曾属于整流时代，而后期乃至现在属于逆变器时代。尽管如此，交直交变频技术发展至今□仍存在诸多问题，这里面以谐波污染和无功功率补偿问题最为突出，因此采用MatlabI具箱对其输入输出谐波分析处理，使其与既定冃标尽可能相符，就显得极为重要。2、国内外发展状况：20世纪70年代以來，随着电力电子技术和控制理论的高速发展,交直交变频技术技术取得了突破性的进展。尤其是Matlab的仿真集成环境Simulink的开发应用与推广，不但节约了

4、研究成本，而且还可以用Simulink建立系统数学模型以及用示波器观察仿真结果，并对系统线性化模型进行仿真，从而为对控制系统进行Matlab计算及仿真奠定基础。总的來说，Matlab软件的应用对电力电了技术，特别是对变频技术中的谐波分析起到了推波助澜、势不可挡的作用。放眼当今世界，小到风机水泵、空调电梯，大到铁路交通、航空航天，交直交变频技术可谓无处不在、无所不用。正因为交直交变频技术具有优异的调速和启制动性能，高效率、高功率因数和节能效杲,广泛的适用范围及其他许多优点而被国内外公认为最有发展而途的调速方式是当今节能、改善工艺流程

5、以提高产品质量和改善坏境，推动技术进步的一种主要手段。早期通用变频器大多数为开坏恒压比的控制方式。其优点是控制结构简单、成本较低，缺点是系统性能不高，比较适合应用在风机、水泵场合。貝体來说，其控制曲线会随着负载的变化而变化;转矩响应慢，电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性差等。对交宜交变频器的研究可分为4个阶段：第1阶段：采用止弦脉宽调制（SPWM）的恒压频比控制。该方式控制电路结构简单、成本较低，机械特性皱度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在各个领域的到了广泛应用。这种控制在低频

6、时，因输出电压较小，受定了压降的影响比较显著，故造成输岀最大转矩减小。但是其机械特性终究没有直流电机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意。而且其系统性能不高，控制曲线会随负载变化而变化，转矩响应慢，电动机转矩利用率不高，低速时因电阻和逆变器死区效应的存在而卜•降，稳定性会变差。第2阶段：电压空间矢量（磁通轨迹法）控制方式，又称SVPWM控制方式。80年代初由口本学者提出。该方法以三相波形的整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成二相调制波形。典型机种如1989年前后进入中国市场的FUJI（富

7、士）FRN5000G5/P5、SANKEN（三垦）MF系列等。然而，在上述方法小，由于未引入转矩的调节，系统性能没有得到根本性的改善。第3阶段：矢量控制（磁场定向法），也称VC控制方式。矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流la、lb、Ic通过3-2变换，等效成两项静止坐标系下的两项交流电流，在通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转下的直流电流1叭It（Im相当于直流电机的励磁电流；It相当于与转矩成止比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电

8、动机的控制。但是，由于转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，使得实际控制效果往往难以达到理论分析的效果。此外，它必须直接或间接地得到转了磁链在空间上的位置才能实现定子电流解耦控制，在这种矢量控制系统小需耍配留转子位置或速度传感器,这给许多应用