基于矩陣變換器的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究開(kāi)題報(bào)告

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　學(xué) 院 :電子信息與自動(dòng)化學(xué)院</p><p>　　專 業(yè) :電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　題 目 :基于矩陣變換器的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究</p><p>　擬選題目基于矩陣變換器的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究</p><p>　選

2、題依據(jù)及研究意義由于常規(guī)變頻裝置中的功率開(kāi)關(guān)器件工作在高頻工作狀態(tài)，導(dǎo)致輸入電流中會(huì)有高次諧波而使電源電流波形畸變，污染電網(wǎng)進(jìn)而影響其他電網(wǎng)負(fù)載的正常工作。因此研制新型變頻器成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，矩陣變換器正是基于這種情況而提出的。最近十多年來(lái)電力電子器件和控制手段的發(fā)展與成熟使得矩陣變換器從學(xué)術(shù)思想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)成為可能。經(jīng)過(guò)研究，表明了矩陣變換器具有眾多優(yōu)越的性能：能同時(shí)提供正弦輸入電流和輸出電壓；功率可以真正實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)；輸出電壓幅值、相

3、位和頻率均可以獨(dú)立調(diào)節(jié)；輸入電流可調(diào)節(jié)為超前、滯后或同相于輸入電壓；沒(méi)有中間直流環(huán)節(jié)，體積小，重量輕，可靠性高。由于這些優(yōu)點(diǎn)，矩陣變換器正漸漸成為傳統(tǒng)交-直-交變頻器的替代技術(shù)，而且它具備一些比交-直-交變頻器更優(yōu)越的性能而有著更廣闊的應(yīng)用前景：在安裝空間有嚴(yán)格要求的裝置上的變頻控制和電源供應(yīng)，高溫振動(dòng)等惡劣場(chǎng)合的變頻控制及要求頻繁四象限運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)調(diào)速等等。因此對(duì)它做進(jìn)一步深入的研究是很有實(shí)際意義的?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，矩陣變換器將

4、成為廣泛使用的電力變換器之一。</p><p>　文獻(xiàn)綜述（對(duì)已有相關(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評(píng)價(jià)）矩陣變換器的電路拓?fù)湫问皆?976年由Gyugui．L提出，1979年意大利學(xué)者M(jìn)．Venturini和A．Alesina提出矩陣變換器的存在理論，并證明了n相輸入p相輸出的矩陣變換器的實(shí)現(xiàn)條件，同時(shí)給出了一種電壓控制策略。Venturini的理論，實(shí)際上是給出了一種PWM電壓控制的方法，它雖然解決了矩陣變換器諧

5、波問(wèn)題，但存在輸出輸入電壓比小于0.5的缺陷。隨著電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，矩陣變換器的研究工作越來(lái)越被人們所重視，為了解決M．Venturini和A．Alesina控制方案中的不足，先后有不少學(xué)者對(duì)矩陣變換器進(jìn)行了一系列的研究工作，并從不同的角度提出了不同的控制方案。如T．A．Lipo、D．G．Holemes提出了一種電流控制型交流PWM調(diào)制方法，P．D．Ziogas等提出了一種間接PWM控制方法這些研究基本克服了M．Ve

6、nturini控制方案的缺點(diǎn)，輸出電壓比、功率因數(shù)和輸入電流品質(zhì)方面都取得了很好的改進(jìn)，但也存在一些不足之處。八十年代末、九十年代初，南斯拉夫?qū)W者L.Huber和美國(guó)D．Boroievic教授、</p><p>　研究?jī)?nèi)容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）矩陣變換器最初提出時(shí)指的是從m相輸入變換到n相輸出的一般化結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)m、n的取值和輸入輸出端的電源性質(zhì)對(duì)矩陣變換器進(jìn)行分類。通常人們研究的最多的主

7、要是三相輸入、三相輸出的矩陣變換器，其主要包含有：(1)雙向9開(kāi)關(guān)矩陣變換器，它的輸入和輸出之間采用雙向開(kāi)關(guān)互相連接。(2)電壓源型或電流源型矩陣變換器，它由三組電壓源型或電流源型三相橋式PWM變換器并聯(lián)組成。本文主要研究雙向9開(kāi)關(guān)矩陣變換器，以三相交-交矩陣變換器為主要研究對(duì)象。1．矩陣變換器控制策略根據(jù)矩陣變換器控制目標(biāo)為輸出電壓或輸出電流的不同，可將變換器各種控制方法分為電壓控制法和電流控制法兩大類。電壓控制法以變換器輸出電壓為控

8、制目標(biāo)，根據(jù)變換器合成輸出電壓時(shí)有無(wú)中間直流環(huán)節(jié)又可分為間接控制法和直接控制法。間接控制法通過(guò)虛擬一個(gè)中間直流環(huán)節(jié)分兩步合成輸出電壓，如SVPWM控制法，而直接控制法則由輸入電壓直接合成輸出電壓，如Venturini控制法和雙電壓控制法。本文將采用SVPWM控制法基本原理是：將變換器虛擬為一個(gè)整流器和一個(gè)逆變器經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)的串接。然后對(duì)輸入整流器和輸出逆</p><p>　研究進(jìn)程安排2.25~3.15完成畢業(yè)

9、實(shí)習(xí)、調(diào)研工作，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。3.17~3.22查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成開(kāi)題報(bào)告。3.24~3.29查閱英文資料，完成英文翻譯。3.31~4.19矩陣變換器以及調(diào)速系統(tǒng)工作原理分析，空間矢量控制策略的確定。 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。4.21~5.10系統(tǒng)仿真模型的建立。5.12~5.31仿真編程及調(diào)試，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析6.2~6.14工作總結(jié)，撰寫畢業(yè)論文。6.16~6.21提交論文初稿，論文修改。6.23~6.28論文排版裝訂，答辯準(zhǔn)備

10、及答辯。</p><p>　主要參閱文獻(xiàn)[1] M.Venturini.“A new sine wave in sine wave out，conversion technique which eliminates reactive elements.”in Proc.POWERCON7.1980.pp.E3-1-E3-15.[2] Sunter S,Clare J C. A true four quadrant

11、 matrix converterinduction motor drive with servo performance [J],IEEEAnnual Power Electronics Specialists Conference，1996，1：146—151．[3] L.Gyugyi,B.P.Prlly.Static Power Ffrequency Changers：Theory,Performance and Applicat

12、ion[J],New York,John Wiley&Sons Inc.1976.[4] 關(guān)柏利，劉洪臣，許殿國(guó).矩陣變換器的四步換流法及硬件實(shí)現(xiàn)[J].節(jié)能技術(shù)，2004</p><p>　其它說(shuō)明</p><p>　指導(dǎo)教師是否同意開(kāi)題簽名:年 月 日</p><p>　教研室教學(xué)負(fù)責(zé)人簽署簽名:年 月 日</p>&