特定消諧式逆變器輸出電壓控制技術(shù)的研究.pdf

1、傳動(dòng)技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心技術(shù)之一，變頻調(diào)速是傳動(dòng)技術(shù)的重要組成部分。以PWM逆變器為核心的變頻器廣泛地應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，因此PWM逆變器的研究在機(jī)電一體化領(lǐng)域受到重視。特定消諧技術(shù)具有降低功率器件的開關(guān)頻率、有效地消除低次諧波、提高電壓利用率、改善輸出波形質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，將特定消諧技術(shù)應(yīng)用于 PWM逆變器可以構(gòu)成特定消諧式逆變器。為了將特定消諧式逆變器應(yīng)用于工程實(shí)際，本文在綜述了各種PWM技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)其輸出電壓控制技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)

2、行了深入的分析與研究。
　　系統(tǒng)地分析了電壓型PWM逆變器在理想情況時(shí)的主電路結(jié)構(gòu)、負(fù)載性質(zhì)和輸出電壓控制方式的各種組合所對(duì)應(yīng)的輸出電壓波形，以得出各種組合的存在性和對(duì)PWM逆變器輸出電壓影響的規(guī)律，為特定消諧式逆變器理想輸出電壓和實(shí)際輸出電壓的研究提供了參考。
　　針對(duì)特定消諧式逆變器的不同主電路和不同輸出電壓控制方式總結(jié)出開關(guān)角的多種初值規(guī)律，為開關(guān)角的計(jì)算提供了必要的前提。根據(jù)所給的迭代初值，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，得到開關(guān)角隨

3、基波幅值變化的軌跡及開關(guān)角在某一基波幅值下的具體數(shù)值。通過(guò)對(duì)各種情況時(shí)輸出電壓的諧波分析，得出諧波的分布規(guī)律和總諧波畸變率。得到各種情況時(shí)特定消諧式逆變器的電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)，為特定消諧式逆變器的實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù)。利用上述結(jié)果對(duì)特定消諧式逆變器進(jìn)行了電路仿真，給出了電壓、電流的仿真波形及其諧波分布。
　　分析了特定消諧式逆變器的換流機(jī)理，根據(jù)特定消諧式逆變器理想輸出電壓基波和各次諧波的幅值公式和死區(qū)的加入方式得到加入死區(qū)后特定消諧式逆

4、變器實(shí)際輸出電壓基波和各次諧波的幅值公式。系統(tǒng)地分析了死區(qū)對(duì)基波和各次諧波的影響，對(duì)死區(qū)效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)字仿真。根據(jù)特定消諧式逆變器的特點(diǎn)提出了基于修正開關(guān)角的死區(qū)補(bǔ)償策略，并進(jìn)一步提出了無(wú)死區(qū)控制策略，簡(jiǎn)化了特定消諧式逆變器的死區(qū)補(bǔ)償問(wèn)題。
　　分析了特定消諧式逆變器中窄脈沖的特點(diǎn)及分布規(guī)律。為了使特定消諧式逆變器便于工程實(shí)現(xiàn)，采用將構(gòu)成窄脈沖的開關(guān)角對(duì)省略或展寬至最小脈寬的優(yōu)化策略。對(duì)于具體的開關(guān)角數(shù)和基波幅值，可根據(jù)優(yōu)化后的諧波

5、情況選擇效果最佳的一種優(yōu)化策略。窄脈沖問(wèn)題的解決有利于充分發(fā)揮特定消諧式逆變器電壓利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
　　研究了特定消諧式變頻器變壓變頻的基本原理和電路實(shí)現(xiàn)，給出了基于角度和基于存儲(chǔ)單元的開關(guān)角存儲(chǔ)格式的轉(zhuǎn)換方式，分別設(shè)計(jì)了特定消諧式變頻器應(yīng)用于火電廠和電動(dòng)車的電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，特定消諧式變頻器有明顯的節(jié)能效果，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，并且可以實(shí)現(xiàn)靈活、平穩(wěn)的調(diào)速。
　　本文的研究成果對(duì)特定消諧式逆變器的工程實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用與推廣具有重要的