高壓變頻控制器的研究與設計.pdf

1、單元串聯型中高壓變頻器是目前電力電子領域研究的熱點之一，它具有輸入側對電網污染小、輸出電壓接近正弦波、不需要輸出濾波器等優(yōu)點。中高壓變頻控制器作為變頻調速系統(tǒng)控制的核心，本課題將其作為研究對象，以單元串聯多電平拓撲結構為基礎，通過研究開發(fā)，完成了高壓變頻控制器的硬件及軟件設計，實現了變頻調速控制，使系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行。 首先，本文分析比較了幾種中高壓變頻系統(tǒng)的拓撲結構和特性，詳細闡述了本實驗系統(tǒng)所采用的單元串聯多電平拓撲結構

2、，并從系統(tǒng)組成、硬件電路及功率單元等方面進行了詳細的分析。 其次，本文針對單元串聯多電平拓撲結構，分析比較了幾種采樣方法和調制方法，并進行了仿真。通過仿真結果比較得出：載波水平移相SPWM調制可以提高等效開關頻率，使輸出波形電平數增加，改善輸出波形，輸出波形諧波含量小，保證單元輸出功率一致，適合應用于單元串聯多電平高壓變頻器。 接著，本文完成了高壓變頻控制器的硬件和軟件設計。硬件方面，完成了控制器的硬件框架設計和搭建，包

3、括中心DSP控制板框架、脈沖擴展板光纖接口電路以及CAN總線通信接口等。軟件設計方面，詳細闡述了由中心DSP控制板處理的V/f變頻調速軟件設計，由脈沖擴展板處理的SPWM脈寬實時計算及分配的軟件設計以及用于中心DSP控制板與脈沖擴展板之間進行數據傳輸的CAN總線通信軟件設計。 最后，對本課題開發(fā)的高壓變頻控制器進行了實驗。實驗結果驗證了本課題所開發(fā)的控制器能夠完成變頻調速控制，及載波水平移相SPWM調制，使系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。