毕设论文中期报告高压变频器矢量控制系统仿真研究

本课完整的产业理论Bi整定高压变频器矢量控制系统的仿真研究学生姓名谢涛学习编号1208080 20215类能源12-2老师的名字张浩2016年4月22日论文的主要内容：论文研究的主要内容是基于间接磁场方向的多单元串联高压逆变矢量控制系统的研究。首先要了解多单元串联高压变频器的拓扑结构，然后针对多单元串联高压变频器拓扑结构的特殊性问题，深入研究这种类型高压变频器的调制策略。分析了PWM调制的基本原理，对PWM调制方法进行了详细的分析研究。详细介绍了多载波脉冲发生原理、构成原理、具体实现方法，并提供了基于DSP和FPGA的多脉冲数字实现方法，很好地解决了多单元系列高压变频器的多脉冲驱动问题。其次，从矢量控制的基本理论出发，设计了基于转子磁场方向的矢量控制系统。分析研究矢量控制的两个关键问题：磁通观测方法和速度识别方法。在Matlab/Simulink上构建了模拟模型，验证了系统的性能。分析仿真结果，表明系统具有良好的动态静态性能和皮带功能。1、主题的当前进度(完成的任务和结果)。1多单元串联高压变频器拓扑图1 2单元系列高压变频器拓扑结构与其他相位相比，多单元串联高压变频器的整个系统结构复杂，串行设备数量多，但这种变频器的优点在高压电动机调速应用中明显体现出来。主要优点是：1)输入侧采用相移变压器的多路复用设计，导致输入电流谐波减小，双也降低电网的谐波干扰；2)系统中的每个电源单元都使用单独的直流电源，没有其他拓扑电压容易不平衡。3)输出电压阶段是du/dt较小、输出噪音小的每个电源设备的直流当前电压。4)整体电机运行时可获得95%以上整体机械效率的效率分析；5)安全可靠的是，当电源设备出现故障时，系统的旁路技术会将故障电源单元迂回，不影响电机的现场工作。当然，这种结构的缺点是需要一个巨大的移相变压器来为前端提供大量分离的直流电源。2电源单元使用的双调制方法1)在相同的载波频率下，载波相移SPWM方法输出的电压频率是载波频率的n倍(n个单位的串行输出)；2)每个设备的输出电压幅度、频率和功率在调制比m发生变化时输出设备的交换频率可以保持不变。在其他PWM调制方式中，如果调制低于m，则可能产生部门子单元没有PWM输出，因此降低输出端子的等效频率，增加输出电压谐波含量。图2 H桥功率单元双调制图3感应电动机矢量控制原理分析图3异步电动机的矢量控制和解耦模型图3/2转换2s/2r转换首先，通过从三相定向两相旋转的坐标转换，得出了旋转坐标系下d，q轴的实际电流成分。d轴电流的实际值可以通过转子磁通量实际值 I r、与转子转速给定值霍特的偏差和磁通量环的PI调节器进行处理，可以从d轴励磁电流组件获得给定值石头，可以通过d轴电流实际值的偏差和d轴电流实际值的PI调节器进行处理，可以通过获得d轴电压值u并通过电压补偿链路执行d轴电压的前馈解决方案藕合功能来获得d轴的电压组件。感应电动机转子速度的给定值和反馈值c的偏差通过速度环的PI调节器进行处理，可以获得q轴转矩电流分量的给定值Z9 r和q轴电流a值的偏差通过电流环的PI调节器处理，可以获得轴电压值u。q轴电压的前馈解决方案功能通过电压补偿链路完成，从而产生q轴的电压分量。针对三相固定坐标，两相旋转得到了可用于PWM调制式三相异步电动机的三相定子的电压值。4普通两电平逆变器电动机矢量控制模型图图4异步电动机的矢量控制模型图