矿用变频器SPWM差模输出电压谐波分析.pdf

《矿用变频器SPWM差模输出电压谐波分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电气传动2015年第45卷第8期矿用变频器SPWM差模输出电压谐波分析孙晓磊，张全柱，邓永红(华北科技学院电子信息工程学院，北京065201)摘要：针对非对称规则SPWM采样的特点，计算得到了矿用VVVF变频器逆变桥开关控制变量的时域模型。运用双重傅里叶分析方法，对三相逆变桥差模输出电压进行了频谱分析，揭示了其基带谐波分量、载波带谐波分量及其相关边带谐波分量的频谱分布规律。基于Simulink搭建了非对称性规则SPWM采样变频器的仿真模型，制作了VVVF变频器实验样机，并在仿真和实验的基础上对理论研究结论进行了验证。关键词：变压变频变频器；谐波；正弦脉宽调制；非对称；双重傅里叶中图分类号：T

2、M464文献标识码：AAnalysisontheOutputSPWMDiferentialModeVoltageSHarmonicoftheMineConverterSUNXiao—lei，ZHANGQuan—zhu，DENGYong—hong(ElectronicInformationEngineeringCollege，NorthChinaInstituteofScienceandTechnology，Bering065201，China)Abstract：AccordingtothecharacteristicsofasymmetricregularSPWMsampling，calcu

3、latedthemathematicalmodelintimedomainoftheVVVFconverterSswitchcontrolvariable．UsingdoubleFourieranalysismethod，thespectrumatthethree—phaseinvertersoutputdifferentialmodevoltagewasanalysed，whichrevealedthedistributionofthebasebandharmonic，carrierharmonicandtheirsidebandharmonic．Settedupthesimulation

4、modelofasymmetricregularSPWMsamplingconverterbasedonSimulink，andmadethemine—usedVVVFconverterSexperimentalprototype，whichverifiedthetheorybasedontheresultsofsimulationandexperiment．Keywords：variablevoltagevariablefrequency(VVVF)converter；harmonic；sinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)；asymmetric；doub

5、lefourier随着电力电子技术的发展，变压变频(VVVF)隔壁一～壁挟单歪⋯⋯，变频器因其功率因数高，输出频带宽，带载能力强等突出性优点在煤矿采煤机、矿井提升绞车和带式运输机等装备上的应用已十分广泛⋯。如图1所示，其结构主要由隔离变压器单元、功率单元和检i贝4控制保护系统单元组成。其中主电路前级⋯⋯⋯蕊渐⋯⋯⋯。功率单元根据负载特性采用二极管或PWM4象图1矿用VVVF变频器结构图限整流桥，后级一般采用三相逆变桥，其控制方Fig．1Thestructurediagramofmine—usedVVVFconvener式主要以比较成熟和简单的正弦脉宽调制(SP．wM)控制为主。功率VVVF变

6、频器上的应用越来越广泛，它们与为了提高矿用变频器的性能，新型大功率开传统相控晶闸管相比具有开关频率高、功率大等关器件如绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)等在大诸多优点，大大改善了煤矿电网的电能质量，提基金项目：中央高校基本科研业务费资助项目(3142013101，3142013121，3142014126)作者简介：孙晓磊(1988一)，男，硕士研究生，Email：1083746062@qq．son24孙晓磊，等：矿用变频器SPWM差模输出电压谐波分析电气传动2015年第45卷第8期高了变频器的智能性和可靠性。但高频功率开1VVVF变频器差模输出电压的一关器件在工作时会产生大量的高频脉冲dv／

7、dt和般数学模型di／dt与变频器内部器件、导线的杂散电容或电感相互耦合形成振荡环路，产生高频电磁传导干扰矿用VVVF变频器中整流部分可以分为电和辐射干扰(EMR)，对变频器自身及其周围设流型和电压型，但由于电流型结构直流侧采用大备网络的安全运行造成威胁b]。电感储能，成本较高且控制复杂，仅适用于超导煤岩电磁波是一种在煤岩破裂时发射的频储能等特殊的场合，煤矿生产中一般选用直流侧带可达3kHz-6．9MHz的电