畢業(yè)設(shè)計(jì)-三電頻高壓變頻器優(yōu)化控制設(shè)計(jì)

1、I摘要能源短缺和環(huán)境污染是人類面臨的共同的世紀(jì)性難題，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今世界的焦點(diǎn)，而高壓變頻調(diào)速技術(shù)作為目前電機(jī)調(diào)速節(jié)能最有效的方式之一，引起眾多研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展、微機(jī)技術(shù)的日新月異和現(xiàn)代調(diào)速控制理論的長足進(jìn)步，高壓變頻器得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。但同時(shí)也帶來了許多新問題。本文主要針對二極管箝位三電平變頻器內(nèi)部故障的一些相關(guān)問題進(jìn)行了研究。本文首先介紹了高壓變頻器的研發(fā)背景、研發(fā)現(xiàn)狀及其對可持續(xù)發(fā)展

2、的重要意義，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單的探討，然后介紹了高壓變頻器內(nèi)部故障分析的研究現(xiàn)狀和意義。簡要的介紹了二極管箝位三電平變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了各組成部分功能，同時(shí)分析了三電平高壓變頻器的基本原理，其主要說明了變頻調(diào)速的原理和三電平逆變器的工作原理。為了給三電平高壓變頻器內(nèi)部故障分析提供硬件基礎(chǔ)，詳細(xì)的介紹了變頻器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建方法，首先詳細(xì)介紹了直流環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與其拓?fù)涓倪M(jìn)、然后介紹了濾波環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，特別分析了功率開關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)

3、，然后研究了利用TMS320F2812型號的DSP實(shí)現(xiàn)對逆變器功率單元控制的方法，最后提出了一種用于保護(hù)三電平高壓變頻器的脈沖信號互鎖的實(shí)現(xiàn)方法。研究了三電平高壓變頻器的功率開關(guān)模塊故障。首先介紹了三電平高壓變頻器在MATLAB仿真環(huán)境下的搭建方法。然后在此仿真平臺(tái)上進(jìn)行三電平高壓變頻器內(nèi)部故障分析，故障分析主要針對故障發(fā)生率最高的功率開關(guān)模塊展開，分別討論了一個(gè)功率開關(guān)模塊和同時(shí)有兩個(gè)功率開關(guān)模塊發(fā)生故障的情況，然后根據(jù)不同組合的功率

4、開關(guān)模塊故障時(shí)輸出電壓和電流的不同，提出了利用idiq圖識(shí)別故障功率開關(guān)模塊的方法，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可行性。最后在此基礎(chǔ)上簡單地探討了功率開關(guān)故障的保護(hù)策略。(1sin)2pwstTMt???關(guān)鍵詞：三電平；高壓變頻器；故障分析；關(guān)鍵詞：三電平；高壓變頻器；故障分析；MatlabMatlab仿真；硬件設(shè)計(jì)仿真；硬件設(shè)計(jì)1目錄目錄摘要..................................................

5、..IABSTRACT.................................................II第1章緒論...............................................11.1高壓變頻器的研發(fā)背景及意義..................................11.1.1研發(fā)背景.............................................

6、.................................................11.2高壓變頻技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢............................21.2.1高壓變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀..................................................................21.2.2高壓變頻技術(shù)的發(fā)展趨勢.......................

7、.............................................21.3高壓變頻器故障的研究現(xiàn)狀....................................31.4本文研究的主要內(nèi)容..........................................4第2章三電平高壓變頻器的基本理論.........................52.1三電平高壓變頻器的基本原理.........

8、.........................52.1.1變頻調(diào)速的基本原理..........................................................................52.1.2三電平逆變器的基本原理....................................................................52.2三電平高壓變頻器的控制策略....

9、..............................82.3本章小結(jié)...................................................10第3章三電平高壓變頻器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建...................113.1三電平高壓變頻器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).........................113.2中間直流環(huán)節(jié)（DCLINK環(huán)節(jié)）........................

10、.........123.2.1直流環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)計(jì)..........................................................................123.2.2直流環(huán)節(jié)的拓?fù)涓倪M(jìn)........................................................................133.3輸出濾波器（LC濾波器）................

11、.....................143.3.1濾波器傳遞函數(shù)..................................................................................143.3.2濾波器截止頻率的選擇....................................................................153.4功率開關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)..

12、...................................153.4.1控制電源的設(shè)計(jì)................................................................................163.4.2其他注意事項(xiàng)..............................................................................

13、......173.5控制電路的設(shè)計(jì).............................................183.5.1控制電路的實(shí)現(xiàn)..................................................................................183.5.2實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)................................................

14、......................................183.6本章小結(jié)...................................................20第4章三電平高壓變頻器內(nèi)部故障的仿真分析................204.1仿真模型的搭建.............................................204.1.1組成仿真模型的模塊介紹.........