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Z源逆变器研究

房绪鹏  
【摘要】:本文绪论部分首先介绍了逆变器技术及其在电力传动中的应用,阐述了它在国内外的发展现状。主要论述了逆变器的功率流方向,分类,特点,应用场合,以及现在流行的逆变器拓扑的缺陷等。通过分析现存逆变器的缺陷,引出研究新型的逆变器拓扑,改进原有逆变器性能的必要性。接着概要地介绍了新型的Z源变流器的思想,介绍了其拓扑结构、应用场合,进而揭示了本文的研究意义和研究内容。 本文第二章详细介绍、分析了电压型Z源逆变器的拓扑、工作原理、控制方法和应用等。首先详细介绍了Z源逆变器的电路拓扑、工作原理,然后根据不同的研究角度,详细讨论了电路的控制方法;为了更好的进行系统设计,对电路的开关应力进行了详细地分析。最后,介绍了它在电力传动中的应用,分析了其优点、升/降压机理、工作模式、一个开关周期内的能量流转过程、频谱特性等。 本文第三章详细介绍了电压型Z源逆变器的设计方法,并给出了仿真和实验结果。Z源逆变器作为新型的逆变器,不但电路结构独特,而且具有良好的特性。本文详细讨论了电压型Z源逆变器的设计方法,包括主电路和控制电路的设计。从多个角度对电路进行了仿真和实验,对电路的性能进行验证。 本文第四章提出了电流型Z源逆变器电路拓扑,详细分析了其工作原理、控制方法和应用等。根据电路的对偶性原理,本文提出了新型的电流型Z源逆变器。和电压型电路一样,本文也对电流型Z源逆变器进行了相应的分析和讨论。首先详细介绍了其电路拓扑、工作原理,然后根据不同的研究角度,详细讨论了电路的控制方法;为了更好的进行系统设计,对电路的开关应力进行了详细地分析。最后,介绍了它在电力传动中的应用,分析了其优点、升/降压机理、工作模式、一个开关周期内的能量流转过程等。 本文第五章详细介绍了电流型Z源逆变器的设计方法,并给出了仿真和实验结果。本文详细讨论了电流型Z源逆变器的设计方法,包括主电路和控制电路的设计。从多个角度对电路进行了仿真和实验,对电路的性能进行验证。 本文第六章提出了Z源交流一交流变流器电路拓扑,介绍了其工作原理、控制方法、器件应力,设计方法等。本文在分析、研究Z源逆变器电路拓扑的基础上,提出了Z源交流-交流变流器电路拓扑,包括电压型、电流型的单相/三相电路拓扑,分别分析了其工作原理,控制方法,优缺点,输入/输出关系,相位偏移,开关器件应力,设计方法,应用场合等,通过仿真和实验对电路的可行性和正确性进行了验证。 最后,本文对新型的Z源变流器的研究和应用进行了总结和展望,提出了自己对于本方向研究的一些思路,作为今后继续工作和学习的指南。


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