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《哈尔滨工业大学》 1999年
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PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究

佟为明  
【摘要】:随着电力电子器件的迅速发展,PWM 逆变器也在交流变频调速系统、UPS、交流稳压电源、中频电源及其他各种电力电子装置中得到了越来越广泛的应用,它所产生的谐波对外界的危害亦日益严重。本文在综述了用于逆变器的各种PWM 技术抑制谐波效果的基础上,对其中抑制谐波效果最佳的技术——特定消谐技术进行了深入研究,同时对目前应用最广的SPWM 电压型逆变器的谐波问题进行了定量而系统的分析。 根据SPWM 的基本原理与付立叶级数理论,建立了SPWM 电压型逆变器输出波形的数学模型。通过理论分析与计算,得到了其输出谐波在变频变压过程中的分布规律,找出了SPWM 技术所存在的谐波问题,为SPWM 技术的有效应用提供了理论参考。 在阐述了特定消谐技术的基本原理之后,系统地总结了特定消谐技术的特点。 特定消谐技术中,表征基波及各次谐波幅值与开关角关系的方程组为非线性超越方程组,一般只能采用牛顿迭代法等数值方法求解,而解的收敛性取决于所给初值的正确与否。根据低阶问题的初值的试探与总结,找到了给初值的规律;通过编程计算,得到了开关角随基波幅值变化的轨迹及开关角在某一基波幅值下的具体数值。对于三相逆变器,共解出两组解。开关角的求得,解决了制约特定消谐技术普遍应用的一个关键问题。 为了了解特定消谐技术中实际输出波形的谐波抑制性能,建立了包括功率开关管的开通时间与关断时间﹑加入的死区时间的实际输出波形的数学模型,分析了它们对基波及各次谐波的影响,研究了死区时间的几种加入方式,从而为特定消谐技术的工程实现提供了重要的理论依据。 通过对特定消谐技术中开关角的分布规律及在提高输出波形质量和效率时所遇问题的研究,提出了省略开关角对及省略窄脉冲的优化策略,达到了便于硬件实现、功率开关管的损耗较小、而消除的谐波次数较多的目的。这对于充分发挥特定消谐技术的优越性、将其更快、更好地应用于工程实际具有十分重要的作用。 研究了特定消谐式逆变器在线变频变压的各种实现方案及其优缺点,并
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TM464

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王莹莹;基于DSP的数控逆变器调制技术的研究[D];浙江大学;2007年
2 孙澄宇;基于CPLD特定消谐逆变器的研究[D];东北电力大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王兴贵,李贺平;近代交流传动发展综述[J];电气传动自动化;1998年02期
2 刘永强;微机控制变频调速系统SPWM序列的一种新算法[J];电气传动;1998年01期
3 宋浩,程韧;电压矢量PWM变频器微机控制方法研究[J];电工技术学报;1997年03期
4 张仲超,张劲东,方强;特大功率组合变流器的相移SPWM技术[J];电工技术学报;1997年02期
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6 陈伯时;电力电子器件和变流器是现代电机控制发展的先锋[J];电机与控制学报;1997年03期
7 周青苗,马瑞卿,吴斌;按谐波抑制原理形成 PWM 的新方法[J];电力电子技术;1997年03期
8 吴保芳,姚国顺;多重叠加 100kVA 三相静止变频器[J];电力电子技术;1997年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘黎;用单片机产生SPWM及制作小功率UPS[J];中南民族大学学报(自然科学版);2002年01期
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4 王世明,黄永清,李天石;主从位置同步系统的规则参数自修正模糊控制[J];机械与电子;1999年05期
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6 王聪,徐刚,张素兵,程卫军;辅助二极管谐振极逆变器的分析、设计与实现[J];电工技术学报;1998年03期
7 钱慧芳,毛惠丰,陈增禄;SPWM面积中心等效法研究[J];电气应用;2005年03期
8 张成胜;吴胜华;向龙;吴保芳;;UC3637双PWM控制器在逆变控制电路中的应用[J];电源技术应用;2002年Z1期
9 吴保芳,罗文杰,姚国顺,王友军;通用型IGBT变频电源的研制[J];电力电子技术;1998年04期
10 项小东!杭州310012,朱琦!杭州310027,贺益康!杭州310027;数字式高频高精度SPWM变频器研究[J];电力电子技术;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 孟濬;赵明洁;诸静;陈耀中;;探讨载波比N=15的SPWM变频调速系统[A];1998年中国控制会议论文集[C];1998年
2 白基成;郭永丰;李朝将;刘晋春;;电火花线切割加工峰值电压的交流调压技术研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
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4 张莉;翁利民;;钢铁企业配电网无功补偿与谐波治理方法评析[A];电力电容器、无功补偿技术论文集[C];2006年
5 杨耕;王云飞;王占奎;;国内外通用变频器技术的现状与发展[A];第八届全国电技术节能学术会议论文集[C];2006年
6 白基成;郭永丰;李朝将;刘晋春;;电火花线切割加工峰值电压的交流调压技术研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
7 WANG Fu-sheng, LI Hong-mei Hefei University of Technology, Department of Electrical Engineering, Hefei, China;3-Phase Current-Source SMES-UPS Based on TFSC and its Control Strategies[A];Conference Proceedings of CES/IEEE 5th International Power Electronics and Motion Control Conference(Volume 1)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汤宁平;矩阵变换器供电的交流励磁风力发电系统研究[D];福州大学;2005年
2 刘飞;中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究[D];华中科技大学;2005年
3 赵艳雷;动态电压恢复器逆变单元的研究与实现[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
4 贺昱曜;谐振软开关PWM功率变换器及其非线性特性分析[D];西北工业大学;1999年
5 郑诗程;光伏发电系统及其控制的研究[D];合肥工业大学;2005年
6 王勇;矩阵变换器的空间矢量调制、系统集成及应用研究[D];浙江大学;2005年
7 熊宇;电流型多电平变流器拓扑和控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
8 杨家强;基于PWM整流器和异步电机直接转矩控制的交流变频动态电力测功机的研究[D];浙江大学;2005年
9 冯波;软开关功率因数校正技术的研究[D];浙江大学;2005年
10 黄科元;矩阵式变换器的空间矢量调制及其应用研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁彤;低成本通用变频器的研究与开发[D];华北工学院;2001年
2 毛明;一种新型通用变频调速器的设计[D];四川大学;2001年
3 宣丽萍;DC-AC变换的电钻电源系统[D];辽宁工程技术大学;2002年
4 齐永龙;异步电机直接转矩控制系统的研究[D];西南交通大学;2003年
5 孙本新;太阳能光伏发电并网逆变装置[D];大连理工大学;2002年
6 黄念禹;水厂投加系统的技术改造[D];四川大学;2003年
7 成燕;基于神经网络的变频器故障诊断的研究[D];沈阳工业大学;2002年
8 李绍山;整流器组合抑制电流谐波理论研究与实践[D];辽宁工程技术大学;2003年
9 石红芹;基于等面积算法的谐波抑制技术在UPFC中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
10 梁迎春;EDA技术在电机驱动控制器设计中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭方正;钱照明;罗吉盖斯;赖泽生;;现代多电平逆变器拓扑[J];变流技术与电力牵引;2006年05期
2 朱玉堂,许力;变频器的电磁兼容及抑制[J];机电工程;2005年05期
3 张磊,马伟明;三相可控整流桥系统共模干扰研究[J];中国电机工程学报;2005年02期
4 肖湘宁,徐永海;电力系统谐波及其综合治理[J];中国电力;1998年04期
5 钱立新;世界高速列车技术的最新进展[J];中国铁道科学;2003年04期
6 谢运祥!广州510640,薛英杰!广州510640;逆变电源的谐波处理方法分析[J];电力电子技术;2000年01期
7 郑春芳,张波,丘东元;基于沃尔什函数的逆变器选择性谐波消除技术开关角的快速求解[J];中国电机工程学报;2005年22期
8 王群京;陈权;姜卫东;杜晓峰;胡存刚;;多元多项式理论在NPC逆变器消谐中的应用研究[J];中国电机工程学报;2007年07期
9 费万民;阮新波;张艳莉;居荣;;多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的初值问题研究[J];中国电机工程学报;2007年13期
10 高晶晶,赵玉林;电网无功补偿技术现状及发展趋势[J];东北农业大学学报;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 金舜;钟彦儒;明正峰;王建渊;;一种消除窄脉冲并控制中点电位的三电平PWM方法[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 房绪鹏;Z源逆变器研究[D];浙江大学;2005年
3 赵艳雷;动态电压恢复器逆变单元的研究与实现[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
4 王庆龙;交流电机矢量控制系统滑模变结构控制策略研究[D];合肥工业大学;2007年
5 张勇;点焊逆变电源软开关及模糊神经网络控制研究[D];西北工业大学;2006年
6 许湘莲;基于级联多电平逆变器的STATCOM及其控制策略研究[D];华中科技大学;2006年
7 唐杰;配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的理论与技术研究[D];湖南大学;2007年
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1 高鑫;基于改进自适应遗传算法的配电网络滤波装置优化配置[D];西安理工大学;2003年
2 丁小松;SHEPWM控制技术研究及其应用设计[D];西北工业大学;2002年
3 王学华;单相复合式三电平逆变器的研究[D];南京航空航天大学;2004年
4 许智升;并联型电力有源滤波器的仿真研究[D];广东工业大学;2004年
5 潘星;多电平逆变器软开关技术的研究及有源滤波控制器的研制[D];武汉大学;2004年
6 陈锐坚;低压静止同步补偿器的研究[D];清华大学;2004年
7 曾方;DC/AC三相软开关PWM逆变器的研究[D];四川大学;2004年
8 张毅;空间矢量PWM算法在D-STATCOM中的应用研究[D];西安理工大学;2005年
9 吕晓红;UPS逆变器的控制技术研究[D];大连理工大学;2005年
10 何中一;SPWM逆变器控制技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张青,龚俊新,陈坚;使用EPROM和D/A的新型逆变电源控制电路[J];电力电子技术;1994年01期
【相似文献】
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1 佟为明,陈向阳,王宇虹,徐会明;特定消谐式变频电源实际输出波形的谐波分析[J];哈尔滨工业大学学报;1997年05期
2 吴献中,佟为明,陈向阳,徐会明;特定消谐PWM技术中省略开关角对的研究[J];哈尔滨工业大学学报;1997年01期
3 刘汉奎,顾建军,徐殿国,王炎;三相有源电力滤波器指令信号的简单获取方法[J];电力电子技术;2000年02期
4 张文义,佟为明,杨乐民,徐会明;特定消谐式变频器及其在火电厂中的应用[J];电力系统自动化;2004年06期
5 佟为明,陈向阳,徐会明,程树康;一种输出高质量正弦波的变频电源[J];低压电器;1998年02期
6 刘磊,翟庆志;PWM型变频控制的谐波抑制综合方法[J];电气应用;2005年01期
7 佟为明,王宇虹,程树康,徐会明;PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究[J];高技术通讯;2001年09期
8 李建国,刘文华;基于特定消谐PWM电流型逆变器的脉冲发生器[J];电力电子技术;2005年02期
9 刘陵顺;;PWM逆变器死区效应的逻辑补偿电路的设计[J];电工技术;2000年09期
10 伏祥运;;基于改进PSO算法的优化特定消谐PWM技术[J];东北电力技术;2009年02期
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1 王峰;武建文;;新型特定消谐式变频器设计与实现[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
2 高琴;杨耿杰;郭谋发;高伟;丁国兴;;单相逆变器特定消谐脉宽调制技术的研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(下册)[C];2008年
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1 佟为明;PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;1999年
2 韦克康;轨道牵引逆变器数字控制研究[D];北京交通大学;2012年
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1 孙澄宇;基于CPLD特定消谐逆变器的研究[D];东北电力大学;2008年
2 丁小松;SHEPWM控制技术研究及其应用设计[D];西北工业大学;2002年
3 徐超;特定谐波消除技术中方程组快速求解研究[D];东北电力大学;2007年
4 潘高强;逆变器PWM谐波分析及谐波抑制方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 荀磊;用于压电合成射流驱动器的幅频可调驱动控制器研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 李瑞夫;同步调制下异步电机矢量控制研究[D];北京交通大学;2011年
7 熊焘;基于模块组合多电平变换器的高压直流输电系统研究[D];北京交通大学;2012年
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