检索结果-南通市图书馆

作者：苏文兵哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

与传统有刷直流电机相比，稀土永磁无刷直流电机在体积、重量、功率密度、寿命等诸多方面具有明显优势，近几年已成为研究热点，应用范围也越来越广。目前，航空航天设备中电力作动系统逐步取代传统液压和气压传动系统的趋势已成为共识... 详细信息

与传统有刷直流电机相比，稀土永磁无刷直流电机在体积、重量、功率密度、寿命等诸多方面具有明显优势，近几年已成为研究热点，应用范围也越来越广。目前，航空航天设备中电力作动系统逐步取代传统液压和气压传动系统的趋势已成为共识，电动机将发挥不可替代的作用，而稀土永磁无刷直流电机特有的优点也使其受到了更大的重视。但是，鉴于航空航天设备对安全性的高要求，电机的故障和可靠性问题也变得更为突出。主要针对电机绕组和永磁体的电气故障及电机的可靠性问题，本文进行了以下研究工作：综合考虑电机可靠性和电机控制复杂程度，确定采用双套绕组设计方式。根据双绕组嵌放方式，研究了三种双绕组电机的结构设计方案，即并联隔槽型、并联同槽型、串联结构型，分析了并联隔槽型和同槽型电机的极槽配合及绕组分布特点。针对双套绕组通过互感耦合互相干扰的问题，计算了并联隔槽和同槽型电机不同极槽配合下，双套绕组不同分布方式时，双套绕组之间的互感矩阵。对于整数槽和分数槽电机，分别采用双绕组置入不同单元电机和分数槽集中绕组两种方法，有效减小了双套绕组的互感。考虑到绕组短路情况下电机的安全性，采用解析法和电磁学有限元法计算了一套绕组发生匝间、相间及接地短路时，短路电流的大小及对另一套绕组电流的影响。针对永磁体的高温退磁和外加反向磁场退磁问题，分别研究了电机的温升和极端短路情况下的电枢反应磁场对永磁体的去磁作用。由于电机实际运行在近似真空环境中，为了控制电机温升，在电机上方适当位置设置辐射散热屏，且采取与其他设备接触的方式散热。比较了孤立电机和带散热装置电机的温升状况，验证了散热装置的有效性。针对电机的可靠度进行了定性分析和定量计算，分别建立单绕组电机、并联结构型，串联结构型三种电机的可靠性物理模型和数学模型。通过逐一计算电机各元件的失效率，然后估算整机的可靠度，计算结果验证了双绕组冗余设计能大幅提高电机可靠度的理论事实。进一步对电机可靠度差的元件进行适当降额设计，也有效提高电机薄弱部位的可靠度，从而提高整机的可靠性。

关键词：双套绕组短路退磁辐射散热可靠度

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两相力矩电机低谐波驱动系统研究

两相力矩电机低谐波驱动系统研究

作者：郭婧哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

两相电机结构简单,调速范围广,调速精度高,在一些特殊场合使用较多。而现在两相电机的控制策略较少,已有的控制策略并不能实现两相电机的最佳状态运行。本文驱动电机为两相力矩电机,属于永磁同步电机但其结构特殊,定子采用无槽结构,电... 详细信息

两相电机结构简单,调速范围广,调速精度高,在一些特殊场合使用较多。而现在两相电机的控制策略较少,已有的控制策略并不能实现两相电机的最佳状态运行。本文驱动电机为两相力矩电机,属于永磁同步电机但其结构特殊,定子采用无槽结构,电机电感很小,这都要求逆变器输出电压谐波含量低。对比已存在的控制方法,本文提出了新的两相全桥SVPWM实现方法,详细介绍控制方法的推导与实现步骤,并对此方法的输出电压谐波进行分析,也实现了逆变器的死区抑制。首先,在两相力矩电机工作原理分析的基础上,实现了两相力矩电机本体建模,完成Simulink仿真验证。通过对比两相逆变器三种功率主电路的优缺点,确定本文使用的驱动主电路结构,并采用SPWM控制策略完成控制系统的双闭环的仿真。就仿真结果,对SPWM控制策略下逆变器输出电压的谐波含量进行分析。其次,初步对比SVPWM控制算法,发现八矢量SVPWM输出电压为单极性,而四矢量SVPWM输出电压为双极性,考虑到双极性输出性能优于单极性,且谐波含量低,先对四矢量SVPWM控制策略研究,并对其改进,提出新型零矢量合成方法,但并没有达到期望的效果。又提出四矢量SVPWM扩增扇区的方法,扩增扇区后,四矢量八扇区SVPWM,电流谐波含量降低,转矩波动更小,但其在小电感状态下效果并不理想,更为适合大电感电机。针对本文的特殊结构的小电感电机,进一步改进控制算法,介绍了八矢量SVPWM控制策略,此方法信号个数多且输出电压与单极性相似,却比四矢量八扇区SVPWM更适合小电感的情况。再次,在上述基础上对四矢量八扇区SVPWM控制算法逆变器输出电压的谐波含量给出具体公式推导以及仿真验证,四矢量八扇区SVPWM控制方法输出电压谐波含量明显低于SPWM。为进一步降低逆变器输出电压谐波含量,对两相全桥电路结构的死区与功率器件管压降带来的影响给出详细的推导过程,并采用电流反馈型预测补偿算法对死区与功率器件管压降的影响给出补偿,同时完成Simulink仿真验证。最后,设计了控制电路和功率主电路的原理图,绘制PCB电路板,完成硬件电路的调试和软件程序的编写,完成了两种SVPWM控制算法的实验和死区及管压降补偿实验,实验结果良好。

关键词：两相力矩电机两相SVPWM 低谐波两相逆变器主电路死区补偿

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双反作用飞轮电机力矩控制与分配策略研究

双反作用飞轮电机力矩控制与分配策略研究

作者：刘悦哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航天器的姿态控制系统是航天器可以根据指令完成姿态任务的核心,直接决定航天器的抗干扰性及姿态控制精度。反作用飞轮工质消耗少、精度高、机构简单、可靠性高,是航天器姿态控制系统中常用的执行机构。为了能够通过反作用飞轮变速旋转... 详细信息

航天器的姿态控制系统是航天器可以根据指令完成姿态任务的核心,直接决定航天器的抗干扰性及姿态控制精度。反作用飞轮工质消耗少、精度高、机构简单、可靠性高,是航天器姿态控制系统中常用的执行机构。为了能够通过反作用飞轮变速旋转提供的反作用力矩控制航天器姿态变换,需要采用合理的飞轮构型及其控制系统,设计其控制律和电机控制分配算法,实现电机力矩指令分配,提升控制效果。由于飞轮电机为小电感无刷直流电机,为了解决其相电流断续情况,需对电路结构进行改进并进行控制参数设计,增加系统可靠性。本文选用正交双反作用飞轮构型,通过将三轴姿态控制系统解构,转变为单轴双飞轮组问题进行分析研究。分析双反作用飞轮构型特点、工作原理和优势,选择正交双反作用飞轮构型作为姿态控制系统飞轮构型。将三轴双飞轮姿态控制问题解构为单轴双反作用飞轮组力矩控制问题,得到双反作用飞轮姿态控制系统框图。对单轴双飞轮组进行飞轮组姿态控制律设计。分析传统PD控制和滑模变结构控制原理,分别设计了两种控制律对双反作用飞轮电机组进行控制。分析比较各控制律参数对系统的影响,比较两种控制律的姿态控制效果。依据位置控制及参数适应性要求,选用滑模变结构控制作为双反作用飞轮控制系统的控制律。设计合理电机控制力矩分配算法,解决有冗余配置的单轴双飞轮组构型的控制分配问题。针对飞轮姿态控制系统过零及饱和问题,结合动态分配理论进行控制分配策略设计。保证力矩变化平缓、精度高的同时,在理想转速范围内输出指令力矩。通过增加反馈环节优化闭环力矩控制分配策略,使各飞轮的力矩指令分配到执行机构,确保执行效果,提高系统稳定性、控制精度及可靠性,减小安装偏差影响。反作用飞轮电机为小电感无刷直流电机,本文提出新型的三电平直流调压电路及三相逆变电路相结合的电路结构,避免电流断续现象,减小转矩脉动。设计电机针对力矩指令所采用的控制系统结构,采用外环为速率回路、内环为电流回路的速率反馈力矩模式控制方案。实现期望力矩实时跟踪和内部干扰力矩的抑制。为了验证双反作用飞轮构型和姿态控制律、控制分配算法、驱动电路的合理性及可行性,搭建实验平台进行验证实验。设计单轴双反作用飞轮电机实验平台实现位置控制,保证各飞轮不存在转速过零及饱和现象。通过实验平台电机转速和系统响应情况验证所提出的构型、控制律、控制分配算法和驱动电路的有效性。

关键词：反作用飞轮电机控制分配 PD控制滑模变结构控制三电平

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随钻测井摆动电机位置伺服系统研究

随钻测井摆动电机位置伺服系统研究

作者：常涛哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随钻测井是石油工程中的一项重要技术，测井信息的传输速度慢是限制随钻测井技术发展的一个主要问题。随钻测井数据通过泥浆脉冲发生器进行解码发送，在泥浆脉冲发生器中通过使永磁同步电机按给定频率、幅值周期信号摆动的方式实现数据... 详细信息

随钻测井是石油工程中的一项重要技术，测井信息的传输速度慢是限制随钻测井技术发展的一个主要问题。随钻测井数据通过泥浆脉冲发生器进行解码发送，在泥浆脉冲发生器中通过使永磁同步电机按给定频率、幅值周期信号摆动的方式实现数据的传递。本文所要研究能够快速、精确地输出给定位置的电机位置伺服系统。针对三闭环控制结构的位置伺服系统串联环节多、位置环动态响应差的问题，设计了位置-电流双闭环控制结构提高伺服系统的动态位置跟随性能。建立了永磁同步电机的数学模型，并基于此设计了两种系统的闭环调节器，并对比分析二者的动态位置跟随性能，包括对阶跃位置跟随性能和对快速变化的正弦位置的跟随性能。分析了双闭环系统采用不同位置调节器时系统的抗负载扰动性能。针对PID控制器对快速变化的正弦信号难以稳态无误差跟随的问题，在原有PID控制器的基础上嵌入重复控制器，并详细分析了嵌入式重复控制系统的性能。基于重复控制的原理结合已建立的双闭环系统数学模型设计了重复控制器，并分析了控制器参数对系统控制性能的影响。分析结果表明，所设计的重复控制系统可以有效的减小伺服系统对正弦信号的跟随误差，并可以有效的抑制系统中的负载扰动。在MATLAB/Simulink中建立永磁同步电机空间电压矢量控制系统模型，对三种控制系统的控制性能进行仿真分析，仿真结果表明基于双闭环结构的重复控制系统跟随给定正弦信号时静态误差小，动态响应快。同时，模拟了摆动电机在实际工作环境中受到负载扰动时的情况，仿真结果表明重复控制器提高了双闭环系统的抗负载扰动能力。设计、制作了随钻测井摆动电机数字控制系统的硬件电路，包括控制电路、辅助电源电路、电流和位置采样电路、功率主电路及其驱动电路。设计了控制系统的软件，对三种控制系统的动态位置跟随性能进行实验研究。实验结果表明，基于双闭环结构的重复控制系统的动态位置跟随性能好，跟随精度高，满足随钻测井系统的要求。

关键词：随钻测井永磁同步电机快速摆动双闭环结构重复控制

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双极性磁场全交链横向磁通永磁电机的研究

双极性磁场全交链横向磁通永磁电机的研究

作者：段国辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来横向磁通永磁电机因为在低转速、大转矩方面的良好特性逐渐得到研究人员的关注,但是传统的横向磁通永磁电机存在电机的定子空间利用率低的问题,电机的定子铁心只能交链转子永磁体的单极性磁场,对电机内永磁体的利用率偏低。本文... 详细信息

近年来横向磁通永磁电机因为在低转速、大转矩方面的良好特性逐渐得到研究人员的关注,但是传统的横向磁通永磁电机存在电机的定子空间利用率低的问题,电机的定子铁心只能交链转子永磁体的单极性磁场,对电机内永磁体的利用率偏低。本文研究的双极性磁场全交链横向磁通永磁电机结构采用9形的定子铁心结构,可以有效提高电机内定子空间的利用效率,电机的定子铁心能够同时交链转子永磁体的双极性磁场,有效地提高电机的功率密度与转矩密度。首先,对传统横向磁通永磁电机和双极性磁场全交链横向磁通永磁电机的结构与工作原理进行分析说明。详细说明双极性磁场全交链横向磁通永磁电机相比于传统横向磁通永磁电机的结构特点,提高了定子空间利用率,能够同时交链转子永磁体的双极性磁场。其次,根据电机的结构与工作原理,利用等效磁路法建立电机的磁路模型,并通过简化磁路模型来建立电机的数学模型。分析推导了电机的主要参数表达式,包括电机的空载反电动势表达式、电机转矩表达式以及电感参数表达式,并利用得到的电机参数表达式对设计的样机模型进行解析计算得到电机主要参数的计算结果。然后,通过有限元软件对电机进行转矩特性分析,包括电机的空载条件下的分析,空载反电动势和电机的空载定位力矩,以及电机的各结构参数大小对电机的转矩大小的影响,最后通过有限元软件对上文的样机模型进行仿真分析将得到的结果与解析计算得到的结果进行对比,验证上文得到的电机参数表达式。接着,将同体积的双极性磁场全交链横向磁通永磁电机与传统横向磁通永磁电机进行转矩性能对比,验证电机相比传统横向磁通永磁电机在提高转矩密度方面的效果。最后,给出了双极性磁场全交链横向磁通永磁电机的设计要素分析,通过前文得到的参数表达式进一步推导得到电机的主尺寸表达式,给出电机的主尺寸确定方法,接着给出了电机的具体结构的设计分析,即电机的绕组、定子铁心、转子铁心和永磁体等主要结构的设计。

关键词：双极性磁场横向磁通磁场分析转矩分析设计分析

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从铜阳极泥中提取铂和钯的工艺研究与实践

从铜阳极泥中提取铂和钯的工艺研究与实践

作者：邓成虎中南大学

学位级别：硕士

铜阳极泥中含有一定量的铂和钯,是提取铂族金属的重要原料。在提取金银等有价金属后,铜阳极泥中的铂和钯一般富集于铂钯精矿中。本研究以江西某铜业公司下属冶炼厂铜阳极泥处理过程得到的铂钯精矿为对象,开发出适应物料特点的铂钯提取... 详细信息

铜阳极泥中含有一定量的铂和钯,是提取铂族金属的重要原料。在提取金银等有价金属后,铜阳极泥中的铂和钯一般富集于铂钯精矿中。本研究以江西某铜业公司下属冶炼厂铜阳极泥处理过程得到的铂钯精矿为对象,开发出适应物料特点的铂钯提取工艺并应用于工业实践,实现了铜阳极泥中铂钯资源的综合回收。具体内容如下:首先,为了高效分离铂钯精矿中的硒碲等贱金属,开展了以硒碲脱除为主要目标的工艺研究,设计了相关实验,确定了氧化焙烧-水浸-硫酸浸出法作为优选工艺。研究结果表明,在质量比为m(NaCO):m(铂钯精矿)=1.4,质量比为m(Na Cl O):m(铂钯精矿)=0.1,焙烧时间4h,焙烧温度350-450℃进行焙烧;水浸条件为S/L=1:3(g/m L),温度80℃,时间1h,反应结束后过滤;酸浸条件为S/L=1:3(g/m L),[HSO]=50 g/L,温度80℃,时间1h条件下,硒和碲的脱除率分别为98.53%和95.27%。其次,对分离硒碲和贱金属后的贵金属富集物进行了工艺选择和条件实验研究,研究了金铂钯选择性分离和精炼工艺,确定了强化氯化浸出-控电位还原分金-二异戊基硫醚(S201)萃钯-三辛癸烷基叔胺(N235)萃铂工艺的选择性分离工艺。研究结果表明,控制终点电位为480m V(相对银-氯化银电极)分离金,金氯化液经还原,粗金粉含金达99.42%;用S201+二甲苯为体系萃钯,钯萃取率为99.63%,经精炼后能获得高纯度海绵钯;将萃铂原液调节p H为5-6,以N235+仲辛醇体系萃铂,铂萃取率达99.28%以上,经精炼后能获得高纯度海绵铂。以本研究确定的技术路线为基础,进行了铂钯提取生产线的设计建设和规模化生产。生产实践表明,金、铂和钯的回收率分别达到99%、93%和96%,产品海绵钯、海绵铂均达到了国家标准,产生了显著的经济效益和社会效益。图41幅,表25个,参考文献77篇

关键词：铜阳极泥铂钯精矿铂钯硒碲脱除综合回收

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多关节机器人运动控制中的重力补偿研究

多关节机器人运动控制中的重力补偿研究

作者：张麟峰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现代工业的快速发展让机器人越来越多的应用于各种工业作业之中,同时对机器人的控制性能提出了更高的要求。由于机器人系统为一个具有强耦合性和诸多不确定因素的系统,因此在机器人控制中存在着很多问题,机器人的轨迹跟踪控制过程中的... 详细信息

现代工业的快速发展让机器人越来越多的应用于各种工业作业之中,同时对机器人的控制性能提出了更高的要求。由于机器人系统为一个具有强耦合性和诸多不确定因素的系统,因此在机器人控制中存在着很多问题,机器人的轨迹跟踪控制过程中的误差问题则是众多问题中的一个重点。本课题研究在机器人运动控制过程中重力补偿在提高机器人轨迹跟踪精度方面的意义和作用。本课题的研究对象为一个具有六个关节的六自由度机械臂,对机器人的运动学和动力学模型进行了研究,给出了机器人正、逆运动学的解析解法,借助多项式插值法生成运行轨迹,验证了模型的合理性。通过蒙特卡洛法建立机器人的工作空间,分析了机器人动力学模型中重力、惯性力和科氏力在工作空间中的变化情况以及重力矩对机器人位姿的影响,证明了对机器人进行重力补偿的必要性。本文设计了一种基于机器人模型的重力前馈补偿PD控制方法,通过在简单的PD控制器基础上添加重力矩补偿模型,能够有效解决因为机器人各关节连杆重力造成的跟踪误差问题。通过相关仿真表明:基于机器人模型的重力前馈补偿PD控制方法在补偿模型精准的前提下,能够有效提高系统轨迹跟踪的精度。针对补偿模型与系统实际模型匹配程度不高时,控制效果变差,系统出现轨迹跟踪误差的问题,第五章分析了补偿模型不完全匹配时重力前馈PD控制器的局限性,然后在原控制策略的基础上加入自适应迭代控制器,解决了补偿模型不完全时出现的轨迹跟踪误差问题。仿真结果表明,所设计的自适应迭代控制器,能够在系统存在非线性、不确定和扰动的问题时有效提高系统的跟踪和响应能力。综上,针对机器人运动控制过程种的重力补偿问题。本文研究了几种具有不同补偿策略的机器人控制算法,并进行了相应的仿真分析,对每一种控制器的特点进行分析,并针对每一种方法的缺点提出相应的改进方法。最后提出一种能够应对机器人系统不确定性的自适应迭代控制方法,具有良好的控制效果。

关键词：机器人重力前馈补偿迭代学习位置控制与轨迹规划

基于有限控制集的永磁同步电机模型预测电流控制

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基于有限控制集的永磁同步电机模型预测电流控制

作者：何纯哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

永磁同步电机因其高功率密度和快速响应使其广泛应用于各种伺服控制场合,针对传统伺服控制算法难以兼顾各种系统约束,参数整定繁复的问题,本文将有限控制集模型预测控制算法应用到永磁同步电机的电流控制中,并改善传统模型预测控制算法... 详细信息

永磁同步电机因其高功率密度和快速响应使其广泛应用于各种伺服控制场合,针对传统伺服控制算法难以兼顾各种系统约束,参数整定繁复的问题,本文将有限控制集模型预测控制算法应用到永磁同步电机的电流控制中,并改善传统模型预测控制算法计算量大,系统参数适应性差的问题。首先,分析了有限控制集模型预测控制的数学模型及整个控制算法的计算求解过程,介绍了永磁电机和逆变器的数学模型,在此基础上,将有限控制集模型预测控制和永磁同步电机的电流控制结合起来,根据电机的状态方程获取系统预测模型,根据电流跟踪和限流的需求设计价值函数,限流以非线性函数整合到价值函数中,以拉格朗日外推法设计未来参考值,将整个控制器替代传统矢量控制的电流环,使得电流得到较好的跟踪并实现算法限流。其次,由于预测控制在实际硬件执行时,计算时间较长,导致算法应用出现延时,因此,分析了产生延时的原因,并对比分析了理想状况下和延时作用下的系统性能。为了减小延时的影响以及改善稳态性能,引入了多步预测控制算法,在综合计算量和稳态改善情况下确定预测步数,针对标准两步预测控制面临的计算量大,算法难以执行的问题,提出了两种基于无差拍控制算法的两步预测简化算法,通过无差拍控制确定参考矢量位置来减少备选矢量控制集,再将其应用至第二步预测来降低计算量,并和传统的简化控制算法比较,实现了全局最优控制,有效减小了计算量。然后,进行了有限控制集模型预测控制算法的参数适应性研究。模型预测控制预测值依赖于数学模型,因此从数学模型上分析了影响电流预测误差的因素,并从稳态和动态两个角度定性分析了它们的影响,此外,针对电感和电阻的变化,定量分析了电阻和电感变化对稳态和动态性能的影响,并提出两种电流预测误差补偿方案来改善模型预测控制的参数适应性,增强抗参数扰动能力。最后,模型预测控制算法,多步预测控制简化算法及针对预测误差的两种补偿方法均通过实验验证,实验表明,提出的多步预测控制能够有效减小计算量同时改善系统性能,两种预测误差补偿算法也能够有效增强算法鲁棒性。

关键词：永磁同步电机有限控制集模型预测控制多步预测参数适应性电流控制

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永磁同步电机的低转矩脉动预测转矩控制研究

永磁同步电机的低转矩脉动预测转矩控制研究

作者：杨凯文哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现代工业复杂的工作环境对永磁同步电机控制系统提出了更多更复杂的约束要求,因此易于实现多目标控制和多约束条件的有限控制集模型预测控制逐渐进入电机控制领域的视野。本文主要针对永磁同步电机控制系统的单矢量模型预测转矩控制转... 详细信息

现代工业复杂的工作环境对永磁同步电机控制系统提出了更多更复杂的约束要求,因此易于实现多目标控制和多约束条件的有限控制集模型预测控制逐渐进入电机控制领域的视野。本文主要针对永磁同步电机控制系统的单矢量模型预测转矩控制转矩脉动较大的问题进行研究,通过提高预测模型预测鲁棒性和转矩脉动抑制策略来改善稳态转矩脉动。结合模型预测控制原理和永磁同步电机数学模型,推导模型预测转矩控制的离散预测数学模型,在此基础上实现单矢量模型预测转矩控制相关设计和仿真实现,发现其转矩脉动过大的问题。为后续改善转矩脉动相关控制策略的设计奠定基础和提供控制性能对照组。从转矩和磁链的离散预测模型入手,分析不同参数对于预测误差的敏感性,由仿真分析知权重系数对转矩和磁链稳态控制性能的衡量作用。为解决参数敏感性对电机控制系统稳态性能对影响,设计一种提高鲁棒性的单矢量模型预测磁链控制,其仅根据采样的电流及位置信息更新预测模型电感值和使用电流ESO补偿电流预测误差,从而预测出dq轴磁链,不依赖预测模型的电机参数,且将转矩量转化为磁链量无需权重系数。针对单矢量模型预测控制转矩脉动过大的问题,先从理论上分析转矩脉动过大的主要原因,再针对转矩脉动过大的原因设计两种转矩脉动抑制策略,基于价值函数最优的模型预测转矩控制与改进双矢量模型预测转矩控制。基于价值函数最优的模型预测转矩控制通过价值函数最优获得最优电压矢量,并利用空间矢量调制技术解决输出电压矢量偏差;改进双矢量模型预测转矩控制利用转矩和磁链斜率获得各电压矢量和其作用时间,再通过价值函数考虑到磁链控制性能枚举获得最优电压矢量及其作用时间,既减少输出电压偏差又使得开关点非固定。通过实验验证单矢量模型预测转矩控制、提高鲁棒性策略和转矩脉动抑制策略,其中提高鲁棒性策略可以稳定运行,两种转矩脉动抑制策略具有有效性,并深入分析仿真和实验中控制性能存在区别的原因。

关键词：永磁同步电机模型预测转矩控制鲁棒性权重系数转矩脉动抑制

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NPC三电平逆变器中点电压平衡的研究

NPC三电平逆变器中点电压平衡的研究

作者：维克多（Plotnikov Viktor）哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在近几年以来,三电平NPC逆变器被认为是高功耗负载（例如不同电动汽车中的电动机等）的适当应用。三级逆变器属于多级逆变器拓扑,它与两级逆变器有很大的差异,可以认为是两级逆变器的扩展。由于与两级拓扑多电平逆变器相比,工作电压范... 详细信息

在近几年以来,三电平NPC逆变器被认为是高功耗负载（例如不同电动汽车中的电动机等）的适当应用。三级逆变器属于多级逆变器拓扑,它与两级逆变器有很大的差异,可以认为是两级逆变器的扩展。由于与两级拓扑多电平逆变器相比,工作电压范围更大,因此可提供更好的输出特性。通常它们的输出信号更接近正弦波形。由于电压范围的变化,多电平逆变器存在电压不稳定问题。这是这类设备的主要问题。解决这些问题的一种方法是将其他部分集成到拓扑中,另一种方法是显着更改拓扑。第一种方法可能更容易接受,因为包含在拓扑中的零件数量较少。此调查由几个部分组成,因此可以区分几个部分组。第一部分包括:现有的三级逆变器拓扑,三级三相NPC逆变器的建议和数学模型,对现有三级逆变器控制策略的全面综述。第二个步骤包括:定义各种电路参数对三级NPC逆变器工作流程的影响。最后一组致力于中性点电压稳定和减少波动的硬件解决方案的分析。

关键词：三电平NPC逆变器空间矢量PWM 三电平NPC逆变器数学建模正弦PWM