雙級(jí)矩陣變換器的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后出現(xiàn)的交流變頻調(diào)速技術(shù),它以交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為中心進(jìn)行控制,通過(guò)空間矢量調(diào)制方法直接在定子靜止坐標(biāo)系中對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行分析和控制。為了實(shí)現(xiàn)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)的最優(yōu)控制效果,采用定子磁場(chǎng)定向的方法,借助于離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器來(lái)生成控制開(kāi)關(guān)狀態(tài)的脈沖調(diào)制信號(hào),從而獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。與矢量控制相比它不需要矢量旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換以及對(duì)復(fù)雜的異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能良好等優(yōu)勢(shì)。
　

2、　 雙級(jí)矩陣變換器是一種具有較好發(fā)展前景的新型交一交直接型電力變換裝置,相對(duì)于傳統(tǒng)的交流變換裝置其突出的優(yōu)點(diǎn)有:中間不需要大容量的直流儲(chǔ)能器件,換流方式簡(jiǎn)單可靠,具有良好的輸入輸出波形,輸入功率因數(shù)可自由調(diào)節(jié)等。因此,雙級(jí)矩陣變換器將在能源、交流變頻調(diào)速及電氣傳動(dòng)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。論文主要工作內(nèi)容:
　　 闡述課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容,詳細(xì)給出直接轉(zhuǎn)矩控制與雙級(jí)矩陣變換器在交流變頻調(diào)速領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)以及相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展背景

3、,分析相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀。
　　 分析異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,建立異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,分析逆變級(jí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的選擇、直接轉(zhuǎn)矩控制的基本結(jié)構(gòu)、定子磁鏈估計(jì)模型和基本組成。
　　 指出傳統(tǒng)矩陣變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不足,在此基礎(chǔ)上引入雙級(jí)矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。從電壓空間矢量的角度出發(fā),對(duì)雙級(jí)矩陣變換器的整流級(jí)和逆變級(jí)分別進(jìn)行空間矢量調(diào)制策略研究,其中整流級(jí)采用有零矢量調(diào)制策略。
　

4、　 對(duì)雙級(jí)矩陣變換器的整流級(jí)和逆變級(jí)分別進(jìn)行解析變換,推導(dǎo)出整流級(jí)、逆變級(jí)和總的開(kāi)關(guān)函數(shù);建立雙級(jí)矩陣變換器系統(tǒng)的解析模型,根據(jù)雙級(jí)矩陣變換器的空間矢量調(diào)制策略建立系統(tǒng)的仿真模型;應(yīng)用MATLAB軟件,對(duì)雙級(jí)矩陣變換器在阻感負(fù)載時(shí)的輸入、輸出特性進(jìn)行仿真,并給出了雙級(jí)矩陣變換器的三相輸入、輸出波形,為雙級(jí)矩陣變換器在異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 構(gòu)建雙級(jí)矩陣變換器的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)中的整流