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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于DSP的三电平异步电动机直接转矩控制研究

郝春学  
【摘要】: 异步电机的直接转矩控制技术是一种新兴的电机调速方式,因此有许多值得研究的问题。本文重点对三电平逆变器直接转矩控制进行了研究,取得了一定的成果,对多电平逆变器直接转矩控制的研究具有一定的参考价值。 本文首先分析了二极管箝位型三电平逆变器的工作原理、工作过程、开关模型,建立了三电平逆变器与异步电机的统一数学模型;在此基础上,进一步分析了三电平逆变器供电下的异步电机直接转矩控制的基本原理及基本结构,给出了磁链和转矩的采用的控制方法,分析了他们产生脉动的原因;另外又分析了三电平直接转矩控制存在的问题,包括电压跳幅、开关频率和开关损耗以及中点电压平衡等问题;为了解决这些在三电平直接转矩控制存在的问题,分析了几种三电平直接转矩控制的优化算法,并给出了基于固定合成矢量的三电平逆变器直接转矩控制方法;最后,对三电平逆变器直接转矩控制进行了仿真研究,仿真结果表明该控制方法对平衡中点电位以及减小电压跳幅具有良好的作用。 本文进行了三电平逆变器的主电路、开关器件驱动电路、电流电压检测电路和保护电路等的设计。根据三电平逆变器主电路功率开关多,驱动信号不能共地的特点,本文设计一种基于HCPL316J光耦驱动芯片设计功率器件IGBT的驱动电路,降低电磁干扰,并在过流等异常情况下实时保护功率开关器件。最后以TMS320F2812为控制核心,研制了一套三电平逆变器试验装置。在此装置上完成了三电平逆变器的相关试验研究,试验装置运行稳定可靠。大量的仿真和试验结果验证了本文的研究思想和控制方法是正确的。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM343

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