畢業(yè)設計-三電頻高壓變頻器優(yōu)化控制設計

1、I摘要能源短缺和環(huán)境污染是人類面臨的共同的世紀性難題，如何實現節(jié)能環(huán)保是當今世界的焦點，而高壓變頻調速技術作為目前電機調速節(jié)能最有效的方式之一，引起眾多研究學者的廣泛關注。隨著現代電力電子技術的迅速發(fā)展、微機技術的日新月異和現代調速控制理論的長足進步，高壓變頻器得到了迅速的發(fā)展和應用。但同時也帶來了許多新問題。本文主要針對二極管箝位三電平變頻器內部故障的一些相關問題進行了研究。本文首先介紹了高壓變頻器的研發(fā)背景、研發(fā)現狀及其對可持續(xù)發(fā)展

2、的重要意義，并對其發(fā)展趨勢進行了簡單的探討，然后介紹了高壓變頻器內部故障分析的研究現狀和意義。簡要的介紹了二極管箝位三電平變頻器的拓撲結構，分析了各組成部分功能，同時分析了三電平高壓變頻器的基本原理，其主要說明了變頻調速的原理和三電平逆變器的工作原理。為了給三電平高壓變頻器內部故障分析提供硬件基礎，詳細的介紹了變頻器實驗平臺的搭建方法，首先詳細介紹了直流環(huán)節(jié)的設計與其拓撲改進、然后介紹了濾波環(huán)節(jié)的設計，特別分析了功率開關模塊的驅動的設計

3、，然后研究了利用TMS320F2812型號的DSP實現對逆變器功率單元控制的方法，最后提出了一種用于保護三電平高壓變頻器的脈沖信號互鎖的實現方法。研究了三電平高壓變頻器的功率開關模塊故障。首先介紹了三電平高壓變頻器在MATLAB仿真環(huán)境下的搭建方法。然后在此仿真平臺上進行三電平高壓變頻器內部故障分析，故障分析主要針對故障發(fā)生率最高的功率開關模塊展開，分別討論了一個功率開關模塊和同時有兩個功率開關模塊發(fā)生故障的情況，然后根據不同組合的功率

4、開關模塊故障時輸出電壓和電流的不同，提出了利用idiq圖識別故障功率開關模塊的方法，并通過仿真和實驗證實其可行性。最后在此基礎上簡單地探討了功率開關故障的保護策略。(1sin)2pwstTMt???關鍵詞：三電平；高壓變頻器；故障分析；關鍵詞：三電平；高壓變頻器；故障分析；MatlabMatlab仿真；硬件設計仿真；硬件設計1目錄目錄摘要..................................................

5、..IABSTRACT.................................................II第1章緒論...............................................11.1高壓變頻器的研發(fā)背景及意義..................................11.1.1研發(fā)背景.............................................

6、.................................................11.2高壓變頻技術的研發(fā)現狀和發(fā)展趨勢............................21.2.1高壓變頻技術的發(fā)展現狀..................................................................21.2.2高壓變頻技術的發(fā)展趨勢.......................

7、.............................................21.3高壓變頻器故障的研究現狀....................................31.4本文研究的主要內容..........................................4第2章三電平高壓變頻器的基本理論.........................52.1三電平高壓變頻器的基本原理.........

8、.........................52.1.1變頻調速的基本原理..........................................................................52.1.2三電平逆變器的基本原理....................................................................52.2三電平高壓變頻器的控制策略....

9、..............................82.3本章小結...................................................10第3章三電平高壓變頻器實驗平臺的搭建...................113.1三電平高壓變頻器實驗平臺的拓撲結構.........................113.2中間直流環(huán)節(jié)（DCLINK環(huán)節(jié)）........................

10、.........123.2.1直流環(huán)節(jié)的參數設計..........................................................................123.2.2直流環(huán)節(jié)的拓撲改進........................................................................133.3輸出濾波器（LC濾波器）................

11、.....................143.3.1濾波器傳遞函數..................................................................................143.3.2濾波器截止頻率的選擇....................................................................153.4功率開關模塊的驅動設計..

12、...................................153.4.1控制電源的設計................................................................................163.4.2其他注意事項..............................................................................

13、......173.5控制電路的設計.............................................183.5.1控制電路的實現..................................................................................183.5.2實驗程序設計................................................

14、......................................183.6本章小結...................................................20第4章三電平高壓變頻器內部故障的仿真分析................204.1仿真模型的搭建.............................................204.1.1組成仿真模型的模塊介紹.........