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《南京航空航天大学》 2011年
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大功率三电平变频调速前级AC-DC变换技术

马彦林  
【摘要】:绿色、节能、和高效是当今科技发展的主旋律,在交流调速领域,变频调速技术以效率高、调速性能优越,并且节能环保得到了广泛的应用。变频调速技术中减小设备注入电网的谐波电流是个需要解决的技术问题,尤其对于大功率变频调速领域,如何减少设备运行对电网造成的谐波污染是当前急需攻克和研究的热点问题。 减小输入谐波电流较简单的方法,就是采用多脉波整流,且脉波数越高,输入电流谐波含量就越少,但成本、体积和重量也就随之增加。本文的研究背景是500KW大功率三电平高压变频器,工程样机前级拟采用自耦式12脉波整流技术,因此本文就此展开了针对自耦式12脉波整流技术的理论研究,主要包括:输入电流、输出电压特性分析,直流储能及滤波电容对输入、输出性能的影响,平衡电抗器临界参数的确定等研究,在试制3KW实验样机的基础上进行了实验验证,并完成了500KW大功率三电平高压变频器工程样机的前级自耦式12脉波整流系统设计。 由于PWM整流技术与多脉波整流技术相比,输入功率因数更高,谐波污染更小,同时可以实现变频器四象限运行,因此PWM整流技术已成为大功率变频器前级整流今后的发展方向。本文对二极管中点钳位型三电平PWM整流器重点开展以下几个方面研究。 首先对三电平PWM整流器数学模型进行了推导,从数学模型推导出了三电平PWM整流器直接电流控制策略;研究了一种三电平电压空间矢量调制策略,得出了参考电压矢量位于不同扇区时的开关矢量作用时间和顺序。 深入分析了三电平PWM整流器中点电位失衡的问题,研究了一种基于模糊自适应的中点电位平衡控制策略,并建立了Matlab仿真模型,从仿真的结果来看,中点电位得到了较好的控制。 结合理论推导和仿真,分析了三电平PWM整流器启动电流大的原因,提出了相应的解决措施。在此基础上,完成了试验控制程序的编写,并搭建了三电平PWM整流实验电路,进行了相关整流实验。从实验结果看,输入电流谐波含量少,输入功率因数高,启动电流小,中点电位也能控制在较小的偏差之内。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM461

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 蔡准;三电平交流变频调速矢量控制若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 徐华;大功率变频调速前级及三电平PWM整流技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈鑫兵;何礼高;;基于模糊控制的三电平逆变器中点电位平衡策略[J];电工技术学报;2007年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 刘慧芳;非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
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10 刘强;海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏凯;尚敬;廖长鑫;何红成;;SVPWM逆变器死区补偿的研究与实现[J];大功率变流技术;2009年06期
2 缪波涛,孙旭东,刘丛伟,张洋,李发海;一种异步电动机矢量控制的转速辨识方法[J];电工技术学报;2003年03期
3 白华;赵争鸣;张永昌;张海涛;袁立强;;最小脉宽特性对高压三电平变频器的影响[J];电工技术学报;2006年12期
4 陈鑫兵;何礼高;;基于模糊控制的三电平逆变器中点电位平衡策略[J];电工技术学报;2007年10期
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10 周永鹏,沈安文,蔡正英;数字化UPS中的死区效应与补偿方法[J];电力电子技术;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
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6 王庆义;交流变频驱动系统关键技术及应用研究[D];华中科技大学;2008年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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2 谭永辉;基于DSP的三电平SVPWM逆变器的研究[D];湖南大学;2004年
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6 曹伟华;三电平逆变器异步电机矢量控制系统研究[D];西南交通大学;2006年
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中国重要报纸全文数据库 前2条
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2 甘肃 杨华 曾无畏 郭君;ZX5-630电焊机原理及常见故障检修[N];电子报;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 朱屹;基于有源平衡电抗器的低谐波12脉波整流系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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3 王明;电流谐波注入型自耦变压整流器的研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 李雪岩;基于AIPR的双反星形整流系统研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 徐华;大功率变频调速前级及三电平PWM整流技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 石登举;大型空心电力电抗器损耗测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
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