级联型高压变频器在感应电机驱动系统中的应用

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能源工业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。当前全球经济发展过程中，能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当大的问题。
　　在我国用电中，60％的发电量是通过电动机消耗的，作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。交流变频调速系统具有卓越的调速性能、显著的节电效果，能大幅提高设备利用率，从而降低电机功耗达到系统高效运行的节能降耗目的。
　　为了满足大功率交流调速系统的需求，以高压大功率变换为研究对象的多电平变换技术已经成为大功率交流调速一个热门的研究方向。多电平变换器依靠传统的低压器件组合形成高压输出，它不需要升压变压器，也不要采用昂贵的高电压器件,多电平技术是建立在成熟的两电平变换器基础上的一种优异的结构。
　　基于以上原因，本文重点阐述了多电平逆变器的种类，拓扑结构，调制算法，并将高压变频器应用于交流感应电机调速系统。
　　（1）本文介绍了当前应用最为广泛的多电平结构、并对其优缺点进行了一一阐述，其中包括：二极管钳位型多电平变流器、飞跨电容型多电平变流器、级联H桥型高压变流器。
　　（2）重点对H桥级联型拓扑结构进行了介绍，并引入了其数学模型表达其输出与开关状态的关系；从多电平的角度介绍了适合于级联H桥多电平变流器的调制算法，并对多电平PWM算法进行了详尽的仿真，得出了适合于级联H桥多电平变流器的调制算法。
　　（3）推导了在理想条件下，感应电机的数学模型，并将其变换到同步坐标系下获得了一种矢量控制方法，用于改善感应电机调速的动态性能；并根据得到的数学模型，推理出一种为了获得基于MRAS的级联型高压变频器的感应电机无速度传感器调速系统，并得到了仿真验证。
　　（4）结合本文所提出的基于MRAS的级联型高压变频器的感应电机无速度传感器调速系统，搭建了实验平台，实验结果表明该方案的在理论上和实际工程上的可行性。

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作者
杨义强;
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作者单位

湖南大学;

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授予单位湖南大学;
学科控制工程
授予学位硕士
导师姓名欧阳红林,李爱武;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类感应电机;变流器;电机的控制;
关键词
级联变换器; 载波移相; 感应电机; 无速度矢量控制; 模型参考自适应; 高压变频器;

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