多电平逆变器毕业设计论文
基于UC3524的逆变电源设计毕业设计论文
基于UC3524的逆变电源设计摘要逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变幻的装置,主要应用与银行、通信、医院、金融等重要机构。
设计内容包括逆变电路原理分析、微机控制电路设计、主电路设计、主要开关器件驱动电路设计,系统抗干扰设计,保护设计,主电路设计采用开关频率高导通压降低功耗低的绝缘栅双极晶体管IGBT。
逆变电源输入输出都经过变压器进行电气隔离,使整个电路系统与外接电网和负载完全电气隔离。
电源保护电路主要有过流保护、过压保护、短路保护,通过将主电路中的电压电流信号反馈到控制电路中,实现系统自我保护功能。
为保证输出稳定的交流电压,对交流输出电压进行取样,经过采样电路处理反馈到控制电路中进行分析,使输出电压幅值稳定在规定范围内。
关键词:逆变电源,IGBT,微机控制,保护电路UC3524 INVERTER BASED POWER SUPPLYDESIGNEDABSTRACTPower inverter is an electrical energy using power electronics technology changing device, the main application and banking, telecommunications, hospitals, financial and other important institutions. Design elements include inverter circuit analysis, computer control circuit design, the main circuit design, the main switching device drive circuit design, system anti-jamming design, protection design, the main circuit design using high switching frequency to reduce power consumption low conduction voltage insulated gate bipolar transistor IGBT. Inverter input and output are electrically isolated through the transformer, so that the whole circuit system with external power grid and load complete electrical isolation. Main power supply protection circuit overcurrent protection, overvoltage protection, short circuit protection, through the main circuit voltage and current signal is fed to the control circuit, to achieve self-protection system. In order to ensure stable output AC voltage, the AC output voltage is sampled, the sampling circuit after processing the feedback to the control circuit for analysis, the amplitude of the output voltage within the specified stability.KER WORD:Power inverter,IGBT,protect current,short circuit protection,目录前言 (1)第1章逆变电源设计方案论证 (3)1.1 设计背景 (3)1.1.1 基于UC3524逆变电源的设计思路 (3)1.1.2 逆变电源的工作原理 (4)1.2 逆变电源的逆变电路及控制方案 (4)1.2.1 逆变电路 (4)1.2.1 逆变电路的驱动控制 (6)1.3 逆变电源的特性分析 (6)1.3.1 逆变电源的功能特性 (6)1.3.2 逆变电源技术特性 (7)1.4 设计方案总体规划 (8)第2章逆变电源硬件结构设计 (9)2.1 逆变桥驱动器选择 (9)2.1.1 逆变电路对驱动器的要求 (9)2.1.2 逆变电路驱动器选择 (9)2.2 逆变电源硬件设计 (10)2.2.1 全桥逆变电路设计 (10)2.2.2 驱动脉冲发生电路设计 (13)2.2.3 逆变输出采样电路 (15)2.2.4 负载供电自动切换电路 (16)2.2.5 逆变电源保护电路 (17)2.2.6 市电断电监测电路 (18)2.2.7 电源供电电源切换电路 (18)2.2.8 蓄电池电量监控电路 (20)2.2.9 微机控制 (22)2.3 逆变电源稳定性设计 (24)第3章软件设计 (26)3.1 MAX187工作时序 (26)3.2 MAX187驱动程序设计 (26)3.3 微机软件设计思路 (28)第4章逆变电源输出波形的改进 (30)4.1 PWM控制的基本原理 (30)4.2 单相PWM逆变电路及其控制方法 (31)4.2.1 SPWM波形实现方法 (31)4.2.2 SPWM逆变电路谐波分析 (34)第5章总结与展望 (36)5.1 全文工作总结 (36)5.2 后续工作展望 (37)致谢 (38)参考文献 (38)外文资料翻译............................................... 错误!未定义书签。
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究毕业设计(论文)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
就我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果,也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
如在文中涉及抄袭或剽窃行为,本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。
本人签名____________导师签名__________年月日华东交通大学毕业设计(论文)任务书学毕业届专XX XXXX XX XXXXX 姓名号别业毕业设计(论文)题级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究目指导教学 XXX XX XXX 职称师历具体要求:随着电气传动技术,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量的高压变频调速技术得到了广泛的应用。
目前高压变频器的电路拓扑结构种类较多,相应的开关功率器件容量也越来越大,其主要有以下4种基本的拓扑结构:?H桥级联式(Cascaded H-bridge,CHB);?电容箝位式(Capacitor-Clamped);?二极管箝位式(Diode-Clamped);?飞跨电容嵌位式 (Flying-Capacitors)。
由于CHB逆变器具有很低的谐波失真和dv/dt,而且不需要功率器件间的串联,就可以得到很高的工作电压,它的模块化结构还可以降低生产成本,所以CHB逆变器在高功率大容量变频以及电力系统中的柔性输配电(FACTS)领域都得到了大量的应用。
本课题要求学生了解H桥级联7电平逆变器拓扑及CHB逆变器常用的调制方式:相位移位调制(Phase Shifted Modulation)和电压移位调制(Voltage Shifted Modulation),在对CHB 逆变器进行深入了解之后,通过Matlab/Simulink/Powersystem仿真软件对三次谐波注入的 CHB逆变器调制方法进行仿真研究,并把这中方法和不采用三次谐波注入的正弦波调制技术进行分析比较,从而得到一些具有一定理论价值的结论。
多电平逆变器毕业设计论文
摘要近年来在运动控制领域多电平中压变频器的开发研究得到了广泛关注,多电平逆变器使得电压型逆变器的大容量化、高性能化成为可能,具有降低开关管耐压值,减小开关管电压应力,改善输出波形质量,提高系统的电压和功率等级等优点,研究和开发多电平逆变器,无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。
所以多电平技术由于越来越广泛的应用于高压大功率领域。
目前,在高压大功率领域中,二极管箝位型三电平变换器是研究最多,应用最广的一种多电平拓扑结构。
[1]本文主要对二极管箝位型三电平逆变器进行研究,以此拟作为今后进一步研究的基础。
论文首先详细地介绍了三电平逆变器的工作原理,并在此基础上详细分析了其特性,综合比较了多电平逆变电路三种典型拓扑结构的优缺点。
然后,研究了三电平逆变器空间电压矢量调制技术的基本原理,分析了空间电压矢量调制算法相对于其它方法的优点。
详细分析了空间电压矢量调制算法,并给出PWM波的计算公式和开关动作次序。
对开关矢量的作用顺序作了有利于中点电压控制的优化,使仿真和实现都比较容易。
最后,分析了三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题的产生。
介绍了一种实现中点电压平衡的理论。
提出了一种基于MATLAB的建模方法,并通过MATLAB/SIMULINK仿真结果验证了该方法的正确性。
采用MATLAB/SIMULINK仿真软件对所推导的三电平逆变器SVPWM调制算法进行了仿真分析,证明了该调制算法的正确性。
并与两电平SVPWM调制算法的仿真进行了比较,进一步证明了三电平SVPWM调制算法在谐波抑制和减小器件开关损耗方面的优越性。
关键词:多电平逆变器;空间矢量脉宽调制;中点平衡;MATLAB/SIMULINK仿真ABSTRACTRecently, with the fast development of power Electronics, micro electronic technique, computer technology and modern control theory, The multilevel inverters have got large attention in power electronic industry and the applications of the high powered A.C motors’ motion control.Multilevel technology has become all effective and practical solution for high-voltage high-power application field. As described in many literatures, using multilevel technology, the voltage stress on switches will be reduced, the shape of output waveform will be improved and the rate of voltage and power can be increased too. Diode-clamped three-level inverter is the most widely used and investigated topology at present.As the basis of further researches, the paper mainly focuses on the control system of diode-clamped three-level inverter.First, the principle of two-1evel inverter is detailed to introduced,and based on it, the paper deeply analyzes fundamental principle,performance and development of three-level inverter,and compares the advantages and disadvantages of three kinds of typical multilevel circuit.Then, the principle of the voltage vector modulating technique is studied,the advantage of the voltage vector modulating calculation is analyzed comparing with other means. The next in order,the three-1evel space voltage vector control method is analyzed in detail.The formulas about PWM pulse and the order of switches action are also presented.The order of switches action is also optimized in this text,which call be propitious to the control of midpoints voltage.At the same time,the simulating and implement can also be easier.At last, the production of capacitance voltage’s imbalance belongs to direct current sides of three.1evel inverter is analyzed in this text.Then, A theory which can realize the balance of midpoint’s voltage is introduced;At the same time,a modeling method found on MATLAB is hereby brought forward.and then this method’s correctness is validated by emulation results. The SVPWM modulating means of three.1evel inverters is simulated by MATLAB,and the correction of modulating means is proved.Comparing with the SVPWM modulating results of two-level inverters,The superiority is further proved,which belongs to the SVPWM modulating means ofthree-level inverters at the aspects of restraining harmonic and minishing switching wastage.Keywords:Multi-level ,Inverter,SVPWM,Neutral point palanceMATLAB/SIMULINK,Simulation目录第一章绪论 (1)1.1 多电平逆变器产生的背景及现状 (1)1.2多电平逆变技术的概述 (2)1.2.1多电平逆变器分类 (2)1.2.2多电平逆变技术的概述 (2)1.2.3不同拓扑结构多电平逆变器的优缺点 (4)1.3本文的意义及主要工作 (5)第二章多电平逆变器的基本工作原理 (7)2.1 多电平逆变器的主电路 (7)2.2 三电平逆变器的基本工作原理 (8)2.2.1多电平逆变器基本结构分析 (8)2.2.2多电平逆变器串并联拓扑分析 (10)2.3 三电平逆变器的特性 (11)第三章多电平逆变器空间矢量脉宽调制策略 (13)3.1多电平逆变器的SVPWM调制策略 (13)3.1.1空间合成矢量定义 (13)3.1.2多电平电压空间矢量脉宽调制(sⅦwM)策略 (14)3.2一种减小开关损耗的SVPWM方法 (23)3.3本章小结 (24)第四章MATLAB 仿真及分析 (25)4.1 MATLAB和SIMULINK简介 (25)4.2三电平逆变器系统仿真模型 (25)4.2.1 参考电压矢量仿真模块 (26)4.2.2小三角形区域判断的仿真 (26)4.2.3扇区判断的仿真 (27)4.2.4时间计算仿真 (28)4.3仿真结果 (29)4.4三电平逆变器中点电位平衡的仿真 (30)第五章硬件电路设计 (32)5.1 逆变器控制系统的硬件总体结构 (32)5.2 TMS320LF2407DSP控制芯片 (32)5.3 IGBT驱动 (33)5.4 上电缓冲延时电路 (34)5.5电压电流采样电路 (35)5.6 PWM信号输出电路 (36)第六章结论 (37)6.1 论文总结 (37)6.2 感想 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录A:英文资料 (41)附录B:英文资料翻译 (53)第一章绪论1.1多电平逆变器产生的背景及现状[2] [3] [4]近年来,多电平逆变器在高压大功率场合的应用受到越来越多的关注,各种电路拓扑结构及控制方法纷纷被提出和研究。
逆变电源毕业设计(论文)
基于TL494逆变电源设计摘要本设计主要应用开关电源电路技术有关知识,涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片TL494的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。
该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。
在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。
该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。
关键词:过热保护,过压保护,集成电路,振荡频率,脉宽调制Inverter Power supply Design Based on TL494ABSTRACTThe design applying the switching power source circuit technology in connected. Relating with knowledge about what imitate integrated circuit、power source integrated circuit、power amplification integrated circuit and switching regulated voltage circuit on principle. Sufficient apply chip TL494 fixed-frequency pulse width modulation circuit and field effect transistor (N channel strengthen MOSFET) whose switch speed quick, nothing secondary Break down and hot stability good merit to design circuit. Owe the inverter main part ingredient by DC/DC circuit、importing the over-voltage crowbar circuit、exporting an over-voltage crowbar protect a circuit、overheat protective circuit、DC/AC shifts circuit、oscillating circuit and entire bridge circuit. Continuing for during the period of the job exports power functions such as being 150 W, having the regular guiding lights working, exporting an over-voltage crowbar, importing the over-voltage crowbar and overheat protective. The cost of manufacture being a power source of turn is comparatively cheap, the pragmatism is strong, and it has a function annex to the various portably type.KEY WORDS: over heat protective, over-voltage integrated circuit (IC), oscillating frequency, pulse width modulation (PWM).目录前言 (1)第1章简介 (3)1.1 概述 (3)第2章逆变电源原理与构成 (4)2.1 逆变电源的基本构成和原理 (4)2.1.1 逆变电源的基本构成和原理 (4)2.1.2 逆变电源的技术性能指标及主要特点 (7)2.2 逆变电源的主要元器件及其特性 (7)2.2.1 TL494电流模式PWM控制器 (7)2.2.2 场效应管 (11)2.2.3三极管 (12)第3章各部分支路电路设计及其参数计算 (13)3.1 各部分支路电路设计及其参数计算 (13)3.1.1 DC/DC变换电路 (13)3.1.2输入过压保护电路 (14)3.1.3输出过压保护电路 (15)3.1.4 DC/AC变换电路 (16)3.1.5 TL494芯片Ⅰ外围电路 (18)3.1.6 TL494芯片Ⅱ外围电路 (18)3.1.7逆变电源的整机电路原理图 (19)3.1.8电路的元件参数表 (19)第4章调试 (20)结论 (21)谢辞 (22)附录A整机原理图 (23)附录B元件参数表 (25)附录C 元件参数表 (26)附录D整机PCB板(两面) (27)参考文献 (29)外文资料翻译 (30)前言开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能变换装置,用于交流—直流或直流—直流电能变换,通常称其为开关电源(Switched Mode Power Supply-SMPS)。
CVCF逆变器课程设计毕业设计(论文)
第0章引言本文提出了一种将重复控制与引入积分控制的极点配置相结合的混合型控制方案。
其中重复控制改善系统的稳态性能,极点配置改善系统的动态特性。
两种控制方式互为补充,可以同时实现高品质的动态响应和高质量的输出电压波形在电力电子装置中,以CVCF逆变器为核心的UPS得到了广泛的应用,对其输出波形主要的技术要求包括低的稳态总谐波畸变率(THD)和快速的动态响应,由于非线性负载、PWM调制过程中的死区和逆变器系统本身的弱阻尼性等因素的影响,采用一般的闭环PWM控制效果不理想。
本文以PID控制模块、RSM 模块,采用重复控制反馈改善系统的稳态性能,采用引入积分控制的极点配置改善系统的动态特性,实验结果表明,本方案可以同时实现高品质的稳态和动态特性。
第1章单相逆变器的概论1.1单项逆变器的基本原理逆变器通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.单相恒压恒频率正弦波逆变器电源一般用在对电源质量要求很高的场合。
总的原理是直流经振荡电路产生脉动直流(开关管间断导通关闭)或交流电再通过变压器在次极感应出所需电压的交流电。
逆变器的工作原理:1.直流电可以通过震荡电路变为交流电2.得到的交流电再通过线圈升压(这时得到的是方形波的交流电)3.对得到的交流电进行整流得到正弦波逆变分有源逆变和无源逆变,本设计中为有源逆变。
1.2 单相逆变器主电路拓扑结构单相逆变器主电路主要有半桥式、全桥式、推挽式3种,拓扑结构如图1—1所示。
(1)半桥电路输出端的输出的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半,因此,电压利用率低;但在半桥电路中,可以利用两个大电容C1、C2会补偿不对称的波形,这是半桥电路的优点所在。
(2)全桥电路和推挽电路的电压利用率是一样的,均比半桥电路的利用率大1倍。
但全桥、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题,需要采取措施解决。
(3)推挽电路主要优点是电压损失小,直流母线电压只有一个开关管的管压降损失;此外,两个开关管的驱动电路电源可以共用,驱动电路简单。
毕业设计(论文)-家用电源逆变器设计
应天职业技术学院机电工程系毕业设计报告课题名称家用电源逆变器设计作者专业电力系统自动化技术(供用电技术)班级学号供电091 0974139指导教师2011 年11 月目录摘要..............................................................错误!未定义书签。
一、概述.. (2)二、毕业设计的任务与意义 (3)(一)毕业设计的任务 (3)(二)毕业设计的意义和要求 (3)三、基本原理 (4)(一)逆变器的特点与应用范围 (4)(二)电路基本原理 (4)(三)逆变器应用类型 (5) (6)2.无源逆变电路 (7)四、设计方案 (8)(一)输入波形的选择 (8)(二)50HZ、220V方波波形输出实现电路选择 (8)1.脉宽调制器(PWM) (8)2.输出方式 (8)(三)各元件分析 (8)(四)基本构成 (12)(五)逆变器的主要指标 (14)(六)设计图纸 (15)(七)保护电路设计 (15)(八)DC/AC变换电路 (17)五、毕业设计过程中出现的问题及解决方法 (18)六、总结 (19)参考文献家用电源逆变器设计摘要:本文利用电力电子的基本原理设计一种将直流电转换成220V、50Hz交流电或其它类型的交流电的逆变器电路。
它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
本文主要介绍了逆变器的含义、发展情况,以及逆变器的基本原理图,具体设计电路,最后对毕业设计遇到的问题进行总结归纳。
关键词:直流交流逆变有源无源一、概述逆变器是一种电源转换装置,逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。
主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。
通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。
有了逆变器,就可使用直流蓄电池为电器提供交流电,提供稳定可靠的用电保障,如笔记本电脑、手机、手持pc、数码相机以及各类仪器等;逆变器还可与发电机配套使用,能有效地节约燃料、减少噪音;在风能、太阳能领域,逆变器更是必不可少。
逆变电源的设计毕业设计论文 精品
目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1逆变电源的广泛应用 (2)1.2逆变电源的发展趋势 (3)1.3本课题的任务 (3)2 逆变电源原理 (5)2.1开关逆变电源原理 (5)2.2SPWM概述 (6)2.3SPWM调制 (7)2.3.1单极性正弦波脉宽调制方式 (8)2.3.2双极性正弦波脉宽调制方式 (9)2.4SPWM的采样方法 (10)2.4.1自然采样法 (10)2.4.2规则采样法 (10)2.4.3等面积法 (11)2.5SPWM生成方法 (11)2.5.1调制过程特征 (13)2.5.2载波比(N) (15)2.5.3脉冲的占空度 (17)2.6本章小结 (17)3 逆变主电路设计 (18)4 直流升压电路设计 (19)4.1直流升压主电路拓扑确定 (19)4.1.1升压环节拓扑结构比较 (19)4.2升压电路选择 (20)4.3本章小结 (21)5 控制电路设计 (22)5.1PIC16F73单片机及外围电路设计 (22)5.2驱动电路设计 (22)5.3本章小结 (25)6 逆变电路设计 (26)6.1逆变电路拓扑确定 (26)6.2逆变主电路的选择 (27)6.3逆变主电路元器件及其参数选择 (28)6.4本章小结 (28)7 采样反馈/保护电路设计 (29)7.1采样反馈电路设计 (29)7.2保护电路设计 (29)7.2.1NMOS过流保护的必要性 (29)7.2.2设计短路保护电路要求 (30)7.2.3保护电路设计 (30)7.3本章小结 (31)8 软件设计 (32)8.1正弦波脉宽的生成 (32)8.2软件设计 (32)8.3本章小结 (35)9 实验结果与展望 (36)9.1实验结果 (36)9.2展望 (37)10 总结 (38)10.1设计中的不足 (38)谢辞 (39)参考文献 (40)附录 (41)附录1单片机控制电路PCB (41)附录2驱动电路PCB (41)附录3逆变电路PCB (42)附录4电压反馈保护电路PCB (42)附录5程序清单 (43)引言随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张,电能的开发和利用显得更为重要。
多电平逆变器及其原理概论
多电平逆变器及其原理概论:庆杰学号:班级:13级应电3班摘要:对多电平逆变器的基本原理和多电平逆变器的各种拓扑进行了分析,同时指出了各类拓扑的优缺点。
分析了已有多电平逆变器不同的载波 PWM 控制方法,重点研究了多载波 PWM 控制方法,并以二极管钳位式五电平逆变器为例进行了仿真研究。
同时采用了三次谐波注入法,对输出波形的谐波进行改善。
关键词:三次谐波;二极管钳位;多电平逆变器;调制技术引言20 世纪 50 年代电力电子技术诞生以来,经过几十年的飞速发展,至今已被广泛应用于电力系统、电机调速等需要电能变换的领域。
日本学者南波江章(A.Naba)于1980 年提出三电平中点钳位逆变器以来,引起人们的普遍关注。
由于在节能、可靠性和性能指标等方面的巨大优势,使得它越来越多地被人们所采用。
经过近30 年的研发,很多学者相继提出了具有实际意义的多电平逆变器电路及多种多电平逆变器的调制控制方法。
当前的多电平逆变器的主要结构有:H 桥级联式(Cascaded H-bridge)、电容箝位式(Capacitor-Clamped)、二极管箝位式(Diode-Clamped)、飞跨电容嵌位式(Flying -Capacitors)。
为了更好地利用这项技术,许多研究人员提出了一些改进:在拓扑的研究方面,改进的主要方向是减少器件使用数量,并解决电容电压的不平衡等问题 ;在控制方面,改进的主要方向是优化输出波形和算法等。
1 多电平逆变器种类及优缺点分析1.1 二极管箝位式多电平逆变器及其优缺点二极管钳位式多电平逆变器是研究最早和应用最多的一种多电平逆变器。
二极管钳位式多电平逆变器是通过串连的一系列电容将较高电压分成一系列较低的电压。
一个 M 电平的二极管钳位多电平逆变器在直流侧需要 M-1 个电容。
例如一个三相五电平二极管钳位式逆变器的一相,在其直流侧含有 4 个大小相同的电容 C1,C2,C3 和 C4。
若直流侧的总电压为 1V,那么每个电容上分得的电压为 V/4,并且通过钳位二极管的作用,每个开关器件上的电压应就限制在一个电容的电压 V/4 上,这样逆变器合成的输出电压就可以相对地提高了。
CVCF逆变器课程设计毕业设计(论文)
CVCF逆变器课程设计毕业设计(论文)第0章引言本文提出了一种将重复控制与引入积分控制的极点配置相结合的混合型控制方案。
其中重复控制改善系统的稳态性能,极点配置改善系统的动态特性。
两种控制方式互为补充,可以同时实现高品质的动态响应和高质量的输出电压波形在电力电子装置中,以CVCF逆变器为核心的UPS得到了广泛的应用,对其输出波形主要的技术要求包括低的稳态总谐波畸变率(THD)和快速的动态响应,由于非线性负载、PWM调制过程中的死区和逆变器系统本身的弱阻尼性等因素的影响,采用一般的闭环PWM控制效果不理想。
本文以PID控制模块、RSM 模块,采用重复控制反馈改善系统的稳态性能,采用引入积分控制的极点配置改善系统的动态特性,实验结果表明,本方案可以同时实现高品质的稳态和动态特性。
第1章单相逆变器的概论1.1单项逆变器的基本原理逆变器通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成.单相恒压恒频率正弦波逆变器电源一般用在对电源质量要求很高的场合。
总的原理是直流经振荡电路产生脉动直流(开关管间断导通关闭)或交流电再通过变压器在次极感应出所需电压的交流电。
逆变器的工作原理:1.直流电可以通过震荡电路变为交流电2.得到的交流电再通过线圈升压(这时得到的是方形波的交流电)3.对得到的交流电进行整流得到正弦波逆变分有源逆变和无源逆变,本设计中为有源逆变。
1.2 单相逆变器主电路拓扑结构单相逆变器主电路主要有半桥式、全桥式、推挽式3种,拓扑结构如图1—1所示。
(1)半桥电路输出端的输出的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半,因此,电压利用率低;但在半桥电路中,可以利用两个大电容C1、C2会补偿不对称的波形,这是半桥电路的优点所在。
(2)全桥电路和推挽电路的电压利用率是一样的,均比半桥电路的利用率大1倍。
但全桥、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题,需要采取措施解决。
逆变器毕业论文
逆变器毕业论文逆变器毕业论文引言:逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备,广泛应用于太阳能发电、风能发电以及电动汽车等领域。
随着可再生能源的快速发展和电动化趋势的加速,逆变器的重要性日益凸显。
本文将探讨逆变器的工作原理、分类、性能指标以及未来发展趋势。
一、逆变器的工作原理逆变器是通过控制开关管的导通和断开来实现直流电向交流电的转换。
当开关管导通时,直流电源的电流通过变压器,经过变压器的变换作用,输出交流电。
当开关管断开时,电流停止流动,输出电压为零。
通过控制开关管的导通和断开,逆变器可以实现交流电的频率和幅值的调节。
二、逆变器的分类根据逆变器的输出波形,可以将逆变器分为两类:正弦波逆变器和方波逆变器。
正弦波逆变器输出的波形接近于纯正弦波,适用于对电流质量要求较高的场合,如家庭用电等。
方波逆变器输出的波形为方波,适用于对电流质量要求相对较低的场合,如工业用电等。
根据逆变器的输出功率,可以将逆变器分为几个不同的级别:小功率逆变器、中功率逆变器和大功率逆变器。
小功率逆变器一般应用于家庭和办公场所,中功率逆变器适用于商业和工业领域,而大功率逆变器则主要用于电网和电力系统。
三、逆变器的性能指标逆变器的性能指标主要包括转换效率、输出波形失真、响应速度和稳定性等。
转换效率是衡量逆变器能量转换效率的重要指标,通常以百分比表示。
高效率的逆变器能够减少能源的浪费,提高系统的整体效能。
输出波形失真是指逆变器输出的交流电波形与理想正弦波之间的差异。
波形失真越小,逆变器输出的电流质量越高。
响应速度是指逆变器对输入信号的响应时间。
快速响应的逆变器能够更好地适应负载变化,提供稳定的电力输出。
稳定性是指逆变器在长时间运行过程中的稳定性能。
稳定性好的逆变器能够保持输出电流的稳定性,减少设备故障和损坏的风险。
四、逆变器的未来发展趋势随着可再生能源的快速发展和电动化趋势的加速,逆变器的需求将持续增长。
未来逆变器的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 高效率:逆变器将更加注重能量转换的效率,采用更先进的功率电子器件和控制算法,以提高能源利用率。
毕业论文DCAC逆变器的设计
1 绪论 (1)1.1 DC/AC逆变器的基本概念 (2)1.2 逆变器的分类和用途 (3)1.2.1 逆变器的基本分类 (3)1.2.2 逆变器的用途 (4)1.3 DC/AC逆变器的发展背景和发展方向 (4)1.3.1 DC/AC逆变器的发展背景 (4)1.3.2 DC/AC逆变器的发展方向 (5)2 逆变器的主电路研究 (6)2.1逆变系统基本工作原理 (6)2.2 SPWM波的生成原理及控制方法分析 (6)2.2.1 PWM控制的理论基础 (7)2.2.2 PWM逆变电路及其控制方法 (8)2.3 逆变器的主电路分析 (10)2.3.1 低频环节逆变技术逆变器 (10)2.3.2 高频环节逆变技术 (13)3 小功率光伏并网系统的逆变器设计 (15)3.1光伏发电的发展现状及前景 (15)3.1.1 国外光伏发电现状及前景 (15)3.1.2 国内光伏发电现状及前景 (16)3.2 并网逆变器的拓扑 (16)3.2.1低频环节并网逆变 (17)3.2.2 高频环节并网逆变 (18)3.2.3非隔离型并网逆变 (18)3.3 小功率光伏并网逆变器的设计 (19)3.3.1 小功率光伏并网逆变器的工作原理 (19)3.3.2系统控制方案 (20)3.3.3 TMS320F240软件控制流程 (25)3.3.4系统保护 (26)4 光伏并网逆变器的控制策略研究 (28)4.1 输出控制方式 (28)4.2 输出电压控制策略 (28)4.3 输出电流控制策略 (29)4.4 控制策略的选择和参考电流的确定 (30)5总结 (32)1 绪论1.1 DC/AC逆变器的基本概念随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用,新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。
利用新源的关键技术—逆变技术,能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。
因此,逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。
多电平逆变器PWM调制策略的设计与实现本科课程设计
HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目:多电平逆变器PWM调制策略的设计与实现学生姓名:冯自成学生学号:20081120204专业班级:电气工程及其自动化01班学院名称:电气与信息工程学院指导老师:王辉学院院长:王耀南2012年05月22日湖南大学毕业设计(论文)多电平逆变器PWM调制策略的设计与实现多电平逆变器PWM调制策略的设计与实现摘要多电平逆变技术利用输出的多阶电平来逼近正弦波,当电平数增加的时候,输出波形中谐波含量相对减少,选用合理的调制策略也可以明显地减少谐波含量。
本文在前人研究成果的基础上,融合自己的创新算法,设计了一个完整的基于60°坐标系的空间矢量PWM调制策略,并通过Matlab中的仿真功能验证了其正确性。
空间矢量PWM 调制策略是从电机的角度出发,利用矢量合成的原则来尽量逼近电机定子产生的旋转磁场,方便进行实时控制。
基于60°坐标系的算法简化了基本向量作用时间的计算以及三角形区域的算法,对算法简化具有重要的意义。
除此之外,本文提出了如何利用计算机实现开关矢量冗余状态的确定以及开关作用顺序的确定,方便了利用计算机进行实时控制。
关键词:多电平逆变器;空间矢量PWM调制;60°坐标系;开关矢量;作用顺序AbstractMulti-level inversion technology makes use of the multi-level output to approximate the sine wave. When the level number increases, the harmonic content of the output in the output reduces, and a reasonable choice of modulation strategy can significantly reduce the harmonic content. On the basis of the results of previous studies, this paper presents some innovative algorithms and gives a complete space vector PWM modulation strategy based on the 60°coordinate system . In the end, its correctness has been verified through simulation program in Matlab. Proceeding from the perspective of the motor, the space vector PWM strategy uses vector synthesis principles to make best approximation of the rotating magnetic field generated by the motor stator, solving the real-time control program. The 60 ° coordinate system simplifies the calculation of the basic vector duration time as well as the triangle number, doing much good to the simplification of algorithm. In addition, this paper tells how to use the computer to determine the redundancy state and the switching vector sequence, facilitate the real-time control using the computer.Keywords: multi-level inverter; space vector PWM modulation; 60°coordinate system;switching vector;operation sequence目录1 绪论 (1)1.1 课题背景以及研究目的 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计和研究方法 (2)1.4 论文构成以及研究内容 (2)23H桥的工作原理 (4)2.1 三电平中点嵌位式逆变器的基本结构及工作原理[5] (4)2.23H桥的基本结构及其工作原理 (5)3 空间电压矢量PWM控制法[12] (8)4基于60°坐标系的PWM调制策略 (11)4.1 坐标变换 (11)4.2 基本向量的选择 (12)4.3 向量作用时间的确定 (14)4.4 输出开关状态的确定 (15)4.5 三角形标号以及确定方法 (16)4.5.1 三角形编号 (16)4.5.2 三角形编号的确定 (17)4.6 开关向量作用顺序及时间的确定 (17)4.7 冗余开关的计算机算法实现 (19)5 计算机仿真 (21)5.1坐标变换模块 (21)5.2 三角形编号模块 (21)5.3 三角形分类模块 (22)5.4 作用时间模块 (23)5.5 驱动模块 (24)5.6 总程序仿真 (25)5.7 不同频率下的仿真 (26)6 结论 (30)致谢 (32)参考文献 (33)1 绪论1.1 课题背景以及研究目的20世纪80年代,为了治理电力系统中的污染问题,提高电力系统的稳定性,从而提高其输电质量,美国电力科学研究院提出了柔性交流输电系统。
模块化多电平逆变器的研究
毕业论文(设计)题目:模块化多电平逆变器的研究姓名学号学院操纵科学与工程学院专业自动化年级2010级指导教师教授2014年5月20日摘要随着人类社会的飞速进展,人们在生产和生活当中对能源的需求也在慢慢增加。
能源利用的转型与创新、能源网络的合理运作,也成为目前人类科学研究的一大领域。
在提高能源利用率的进程中,利用现代电力电子器件代替原有传统的电气设备是现今比较热点的一个话题。
本文对模块化多电平变换器展开研究,文章先介绍模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理。
而后介绍三种调制策略,介绍载波移相调制策略,通过系统仿真能够发此刻这种操纵策略下系统子模块电容电压不稳固;针对这一情形介绍了平稳操纵策略,这种操纵策略能专门好的解决系统各类不平稳的问题,但系统逆变波形不睬想;最后介绍了优化后的载波移相策略,这种操纵策略将传统载波移相策略与子模块电容电压选择策略相结合,解决了上下桥臂内的子模块电容电压不平稳的问题。
关键词:模块化多电平变换器、调制方式、仿真波形ABSTRACTWith the rapid development of human society, the demand of energy is gradually increased in people’s production and living. Besides rational operation of energy network, energy transformation and innovation, is becoming a major area of human science. In the process of improving energy efficiency, the use of modern power electronic devices to replace traditional electrical equipment is one of popular topics nowadays.This paper studies on Modular Multilevel Converter. The topology and the basic operating principles and are introduced. Three kinds of modulation strategy are introduced. Firstly, the carrier phase shift modulation strategy is presented. Sub-modules capacitance voltage is not stable under this control strategy. Then balance control strategy is introduced. This control strategy is a solution of system various imbalances, but system inverter waveform is not ideal. Finally, the optimized carrier phase shifting control strategy is revealed. The control strategy combined with the traditional carrier phase shifting strategy and the balanced control of capacitor, solves the sub-modules capacitance voltage imbalance problem in the bridge arm.Keywords: MMC, modulation, simulation目录摘要 (I)ABSTRACT...................................................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)课题背景及研究意义 (1)研究现状 (2)本文研究的要紧内容 (2)第二章系统概述 (3)MMC拓扑结构 (3)MMC工作原理 (4)MMC等效电路 (5)本章小结 (6)第三章MMC操纵策略 (7)CPS-SPWM调制 (7)MMC数学模型 (7)CPS-SPWM触发方式 (10)平稳操纵策略 (11)平稳操纵触发方式 (12)子模块电容电压排序原理 (13)优化的CPS-SPWM操纵策略 (14)本章小结 (15)第四章系统仿真 (16)CPS-SPWM调制仿真 (16)系统仿真图 (16)系统仿真波形 (17)平稳操纵策略仿真 (18)系统仿真图 (18)系统仿真波形 (19)优化CPS-SPWM调制仿真 (20)系统仿真图 (21)系统仿真波形 (21)本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论课题背景及研究意义近几年随着电力电子器件在耐高压和大功率方面不断有所冲破,电力电子技术应用愈来愈普遍。
英文论文及中文翻译格式(附件1)
附件1南京工程学院英文论文及中文翻译英文论文题目:Multilevel Inverters for ElectricVehicle Applications中文翻译题目:多电平逆变器在电动汽车中的应用专业:车辆工程(车辆电子电气)班级:车电气101学号:215100439学生姓名:许兵指导教师:朱华教授张开林副教授说明:本页开始可直接附上打印好的pdf格式英文论文(注:不要把pdf格式的英文论文转化为word文档或其它格式),选择英文论文的要求如下:1.选择与你毕业设计(论文)内容相关或与你所学专业相关且公开发表的英文论文。
2.所选英文论文的页数4—5页为宜。
3.不要选择英文产品说明书或英文教材上的内容。
4.不要选择由中国学者翻译发表的英语论文。
多电平逆变器在电动汽车中的应用莱昂·托尔伯特,彭方Z. 托马斯·G. Habetler美国橡树岭国家实验室* 佐治亚理工学院邮政信箱2009 电气和计算机工程学院橡树岭,TN37831-8038 亚特兰大,佐治亚州30332-0250电话:(423)576-6206 电话:(404)894-9829传真:(423)241-6124 传真:(404)894-9171邮箱:tolbertlm@邮箱:tom.habetler 邮箱:pengfz@摘要:本文介绍了多电平逆变器在纯电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)电机驱动上的应用。
二极管钳位逆变器和串联H桥型逆变器(1)能够产生只含基频近似的正弦电压,(2)几乎没有任何电磁干扰(EMI)和共模电压,(3)使得电动汽车更方便/更安全和对大多数电动汽车动力系统可能的开放性线路。
本文探讨了电动汽车的好处并讨论了使用电动汽车马达驱动或并联式混合动力汽车驱动和二极管钳位逆变器的一系列混合动力汽车电机驱动的串联逆变器的控制方案。
分析、仿真和实验结果表明了这些多电平逆变器在这个新领域中的优越性。
1.背景电动和混合动力汽车的发展,尤其是以牵引电机驱动为主的发展[1],为电力电子行业提供了众多新机遇和挑战。
逆变电源本科毕业设计论文
第1章绪论1.1 研究逆变电源的意义随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高,许多行业的用电设备都不是直接用交流电网提供的交流电作为电能源,而是通过各种形式对其进行变换,从而得到各自所需的电能形式。
逆变就是对电能进行变换和控制的一种基本形式,它完成将直流电变换成交流电的功能。
现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科,这门学科综合了现代电力电子开关器件技术、现代功率变换技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、开关电源技术和现代控制技术等多种实用设计技术,已被广泛的用于工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。
早期的变频电源,只需要其输出电压、频率可调即可,然而,今天的变频电源除这些要求外,还必须环保无污染,即绿色环保变频电源。
因而高性能的变频电源必须满足:(l)高的输入功率因数,低的输出阻抗;(2)快速的暂态响应,稳态精度高;(3)稳定性高,效率高,可靠性高;(4)低的电磁干扰;(5)智能化。
由于传统的变频电源采用模拟控制技术,难以实现上述要求。
因而,研究数字化控制技术的绿色变频电源技术,对当今提出的“节能、高效、绿色、环保”工业口号的实现具有重要意义。
1.2 目前研究的现状一般的电源跟负载相连,因而这里仅讨论无源逆变技术。
从相关文献可知,目前对逆变电源的研究主要集中在以下几个方面:1.2.1 拓扑形式[1][2][5][6][11][12][15][20]目前常用的逆变电路拓扑形式主要有:常规逆变电路拓扑,软开关逆变电路拓扑,多电平逆变电路拓扑等。
1 常规逆变电路拓扑常规逆变电路拓扑可分为单相半桥、单相桥式、三相桥式电路等,根据直流侧电源性质,又可将其分为电压源型逆变电路(VSTI)和电流源型逆变电路(CSTI)。
单相逆变电路的优点是简单,使用器件少,常用于几KW以下的小功率逆变电源。
三相桥式逆变电源应用较多。
2 软开关逆变电路拓扑逆变电源为得到更好的交流输出波形,将会提高全控型电力电子器件的开关频率,同时,开关损耗也会随之增加,电路效率严重下降,电磁干扰也增大了,所以简单的提高开关频率是不行的。
h桥级联型多电平逆变器的研究
h桥级联型多电平逆变器的研究随着能源危机的日益严重,可再生能源成为了全球研究和发展的热点。
而作为可再生能源的重要组成部分,太阳能在近年来得到了更加广泛的应用和研究。
与此同时,太阳能发电的电力转换技术也在不断发展和完善,其中,多电平逆变器技术得到了广泛的研究和应用。
多电平逆变器是一种通过多个电平的方式来实现AC输出的电力转换系统。
在太阳能发电中,多电平逆变器可以通过调节电压和频率来确保输出电流的稳定性和可控性。
而其中,h桥级联型多电平逆变器由于其较高的输出电压和输出功率,成为了当前太阳能发电中最为重要的电力转换技术之一。
h桥级联型多电平逆变器一般由多个h桥单元级联而成。
在单个h桥单元中,电压和频率可以通过控制开关管的导通和关断来实现。
而由多个h桥单元级联而成的多电平逆变器,则可以实现更高的电压和功率输出,从而适用于更广泛的太阳能发电系统。
在h桥级联型多电平逆变器中,电容和电感元件的选择和设计非常关键。
其中,电容元件可以帮助平稳输出电压,防止因输出电流变化而引起的电压波动。
而电感元件则可以有效减小电流的尖峰和波峰,保证系统的稳定性和可靠性。
另外,在控制电路方面,h桥级联型多电平逆变器采用了PWM控制技术。
通过控制PWM信号的波形和占空比,可以精确控制逆变器输出的电压和频率。
而在多电平逆变器中,PWM控制技术的应用更为广泛和重要。
通过合理设计PWM控制电路,可以实现高效、低损耗的电力转换,降低系统的噪声和共模干扰,提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说,h桥级联型多电平逆变器是一种高效、可靠的太阳能发电电力转换技术。
在实际应用中,需要根据具体的太阳能发电系统设计要求,合理选择和设计电容和电感元件,并充分考虑PWM控制电路的设计和优化。
只有这样,才能实现太阳能发电的高效、可靠和可控。
h桥级联型多电平逆变器的研究
h桥级联型多电平逆变器的研究H桥级联型多电平逆变器的研究随着科技的不断发展,电力电子技术也在不断突破,为我们的生活带来了更多的便利。
H桥级联型多电平逆变器作为一种新型的电力电子器件,已经引起了广泛的关注和研究。
本文将探讨H桥级联型多电平逆变器的原理、应用以及未来的发展趋势。
我们来了解一下H桥级联型多电平逆变器的原理。
H桥级联型多电平逆变器是一种由多个H桥逆变器级联而成的电力电子系统。
每个H桥逆变器都由四个功率开关管和四个二极管组成,通过控制这些开关管的开关状态,可以实现输入直流电压的多电平逆变。
通过合理地控制开关管的开关状态和PWM调制技术,可以输出不同电平的交流电压,从而实现对电力信号的精确调节。
H桥级联型多电平逆变器具有多种优点。
首先,它能够产生多电平的输出电压,可以减小电力系统中的谐波含量,提高电力质量。
其次,它具有较高的输出电压波形质量,能够有效地减小电力系统中的噪声和干扰。
此外,H桥级联型多电平逆变器还具有较高的效率和较好的可靠性,能够满足不同的电力系统要求。
H桥级联型多电平逆变器在多个领域有着广泛的应用。
首先,它可以应用于电力系统中的无功补偿和电能质量改善。
通过控制H桥级联型多电平逆变器的输出电压,可以实现对电力系统中的无功功率的补偿,提高电能质量。
其次,它还可以应用于电力电子变换器、电力传动系统以及再生能源系统等领域,实现对电力信号的精确调节和控制。
未来,H桥级联型多电平逆变器的发展还将面临一些挑战和机遇。
首先,随着电力电子技术的不断进步,H桥级联型多电平逆变器的性能将会得到进一步提升。
其次,随着新能源的不断发展和应用,H桥级联型多电平逆变器将在逆变器和变流器中发挥更重要的作用。
此外,H桥级联型多电平逆变器还可以与其他新型电力电子器件相结合,实现更高效、更可靠的电力系统。
H桥级联型多电平逆变器作为一种新型的电力电子器件,具有很大的研究价值和应用前景。
通过对其原理、应用和未来发展趋势的研究,可以为电力电子技术的进一步发展提供一定的参考和指导。
基于多电平逆变器的风电发电系统设计
基于多电平逆变器的风电发电系统设计近年来,随着新能源技术的不断发展和成熟,风电发电系统成为一种备受关注的清洁能源。
基于多电平逆变器的风电发电系统设计,可以有效提高电能的转化效率和稳定性,同时也具有一定的经济性和实用性。
一、多电平逆变器技术的基本原理多电平逆变器是一种将直流电转换为交流电的电路结构,可以实现高质量的电能输出。
它采用多级电压转换技术,将原来的单电平逆变器分割成若干个更小的部分,同时增加了中性点,从而实现了电压的级联转换,使输出的交流电波形更加接近正弦波。
具体来说,多电平逆变器分为两类,一类是基于电容器的多电平逆变器,另一类是基于H桥逆变器的多电平逆变器。
两者的本质区别在于电路结构不同。
基于电容器的多电平逆变器主要通过在电路中引入多个并联的电容器来实现中性点电位的不断升高,从而实现多级电压转换;而基于H桥逆变器的多电平逆变器则通过控制H桥开关管的导通与截止,将电流方向进行切换,从而实现翻转电压等效值。
二、基于多电平逆变器的风力发电系统设计多电平逆变器技术可以为风电发电系统提供更加高效稳定的电能输出,从而满足不同场合对电能质量和稳定性的要求。
针对风力发电系统的设计,需要从技术选型、控制策略、系统结构等方面进行综合考虑和优化。
1、技术选型在风力发电系统中使用的多电平逆变器技术,应该选用H桥逆变器型,以满足高功率转换的要求。
此外,还需要考虑到电路的安全性和可靠性,选择符合相关标准和规范要求的元器件和材料。
2、控制策略多电平逆变器的电压转换需要精细的控制策略,以保持输出电压的稳定性和质量。
在风力发电系统中,需要采用一些先进的控制算法,如PID控制、预测控制、模型预测控制等,以优化系统控制和运行效果。
3、系统结构针对风力发电系统,可以采用多电平级逆变器结构,将多个电压等级的逆变器级联组成,从而实现更加高效的能量转化。
此外,还可以引入滤波电路和电容器来有效减少电流和电压的谐波成分,进一步提高电能质量和稳定性。
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南京工程学院
车辆工程系
本科毕业设计(论文)
题目:多电平逆变器设计
专业:自动化(车辆电子电气)班级: K车电气071
学号:
学生姓名:
指导教师:副教授
起迄日期:2011.2.21~2011.6.10 设计地点:车辆工程实验中心
摘要
近年来在运动控制领域多电平中压变频器的开发研究得到了广泛关注,多电平逆变器使得电压型逆变器的大容量化、高性能化成为可能,具有降低开关管耐压值,减小开关管电压应力,改善输出波形质量,提高系统的电压和功率等级等优点,研究和开发多电平逆变器,无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。
所以多电平技术由于越来越广泛的应用于高压大功率领域。
目前,在高压大功率领域中,二极管箝位型三电平变换器是研究最多,应用最广的一种多电平拓扑结构。
[1]
本文主要对二极管箝位型三电平逆变器进行研究,以此拟作为今后进一步研究的基础。
论文首先详细地介绍了三电平逆变器的工作原理,并在此基础上详细分析了其特性,综合比较了多电平逆变电路三种典型拓扑结构的优缺点。
然后,研究了三电平逆变器空间电压矢量调制技术的基本原理,分析了空间电压矢量调制算法相对于其它方法的优点。
详细分析了空间电压矢量调制算法,并给出PWM波的计算公式和开关动作次序。
对开关矢量的作用顺序作了有利于中点电压控制的优化,使仿真和实现都比较容易。
最后,分析了三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题的产生。
介绍了一种实现中点电压平衡的理论。
提出了一种基于MATLAB的建模方法,并通过MATLAB/SIMULINK仿真结果验证了该方法的正确性。
采用MATLAB/SIMULINK仿真软件对所推导的三电平逆变器SVPWM调制算法进行了仿真分析,证明了该调制算法的正确性。
并与两电平SVPWM调制算法的仿真进行了比较,进一步证明了三电平SVPWM调制算法在谐波抑制和减小器件开关损耗方面的优越性。
关键词:多电平逆变器;空间矢量脉宽调制;中点平衡;MATLAB/SIMULINK仿真
ABSTRACT
Recently, with the fast development of power Electronics, micro electronic technique, computer technology and modern control theory, The multilevel inverters have got large attention in power electronic industry and the applications of the high powered A.C motors’ motion control.
Multilevel technology has become all effective and practical solution for high-voltage high-power application field. As described in many literatures, using multilevel technology, the voltage stress on switches will be reduced, the shape of output waveform will be improved and the rate of voltage and power can be increased too. Diode-clamped three-level inverter is the most widely used and investigated topology at present.
As the basis of further researches, the paper mainly focuses on the control system of diode-clamped three-level inverter.
First, the principle of two-1evel inverter is detailed to introduced,and based on it, the paper deeply analyzes fundamental principle,performance and development of three-level inverter,and compares the advantages and disadvantages of three kinds of typical multilevel circuit.
Then, the principle of the voltage vector modulating technique is studied,the advantage of the voltage vector modulating calculation is analyzed comparing with other means. The next in order,the three-1evel space voltage vector control method is analyzed in detail.The formulas about PWM pulse and the order of switches action are also presented.The order of switches action is also optimized in this text,which call be propitious to the control of midpoints voltage.At the same time,the simulating and implement can also be easier.
At last, t he production of capacitance voltage’s imbalance belongs to direct current sides of three.1evel inverter is analyzed in this text.Then, A theory which can realize the balance of midpoint’s voltage is introduced;At the same time,a modeling method found on MATLAB is hereby brought forward.and then this method’s correctness is validated by emulation results. The SVPWM modulating means of three.1evel inverters is simulated by MATLAB,and the correction of modulating means is proved.Comparing with the SVPWM modulating results of two-level inverters,The superiority is further proved,which belongs to the SVPWM modulating means of
three-level inverters at the aspects of restraining harmonic and minishing switching wastage.
Keywords:Multi-level ,Inverter,SVPWM,Neutral point palance
MATLAB/SIMULINK,Simulation。