单元级联型多电平高压变频器地研究

《单元级联型多电平高压变频器地研究》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、AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchonTheCascadedMulticellHigh-VoltageInverterCandidate:LiZhuyanMajor:ElectricMachineandApparatusSupervisor:Prof.HuangShenghuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei4300

2、74,P.R.ChinaJan,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文

3、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要近年来，高压变频调速技术发展迅猛，已被广泛应用于国民经济的诸多领域中。目前，高压变频调速系统的调速性能已经可以与直流调速系统相媲美，用高压变频调速系统替代直流调速系统可以降低成本，提高可靠性与生产效率，用高压变频器对传统的大功率风机、水泵等进行变频调速改造，还可节省大量的电能。单元

4、级联型多电平高压变频器是高压变频器中广泛应用的一种拓扑结构，具有控制简单、可靠性高、谐波小的优点。单元级联型多电平高压变频器的控制算法主要有阶梯波调制法、垂直分布多三角载波PWM法和载波移相SPWM法、错时采样SVPWM（SamplingTimeStaggeredSpaceVectorPulseWidthModulation，简称STS-SVPWM）法等，本文对错时采样SVPWM技术进行了较为深入的研究。单元级联型多电平高压变频器电平数多，空间电压矢量数量巨大，采用常规的SVPWM技术面临控制复杂、计算量大的困难。可以将单元级联型多电平高压变频器

5、等效为多个传统二电平逆变器的叠加，通过错时采样SVPWM技术将传统二电平SVPWM调制法应用于级联型多电平高压变频器。分析了同级单元左右桥臂矢量相差与相差2/3两种SVPWM方式，指出相差方式的电压利用率高，而相差2/3方式能够消除输出共模电压。应用MATLAB/SIMULINK工具对错时采样SVPWM技术进行了仿真，仿真结果与理论分析一致，并发现相差SVPWM方式的输出电压波形质量要好于相差2/3方式的。最后，介绍了单元级联型多电平高压变频器的主控制器的硬件电路设计，并设计了基于FPGA的多路PWM发生器，通过仿真验证了

6、所设计的多路PWM发生器的可行性。关键词：错时采样SVPWM技术STS-SVPWM技术单元级联多电平高压变频器共模电压FPGA多路PWM信号发生器I华中科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,high-voltagevariable-frequencydrivesystemsdeveloprapidly,andarealreadywidelyusedinmanyindustries.Theycanhelpustoenhancetheproductionefficiencyandsavetheenergy.Ofallthet

7、opologiesofthehigh-voltageinverter,cascadedmulticellisthewidelyusedone,whichhastheadvantagesofasimplecontrol,highreliabilityandsmallharmonic.Thecontrolandmodulationstrategiesofcascadedmulticellinvertermainlyarestepped-waveformtechnique,MulticarrierPWMstrategywithcarrierdispos

8、ition,carrierphase-shiftedsinusoidalPWM(CPS-SPWM)technique,andsampli