单元串联型高压变频器设计研究

论文摘要

近年来,随着控制理论、电力电子技术、微电子技术快速的发展,高压变频调速技术也得到了广泛的研究与应用。论文首先论述了单元串联型高压变频器项目的研究背景和课题来源,分析了高压变频调速装置在国内外的研究现状,得出了单元串联型高压变频器仍然是当前和将来高压变频主要形式之一论文从主电路、功率单元、移相变压器三方面介绍单元串联型高压变频器的原理,然后对系统柜体组成作了设计；接着对以DSP和FPGA为核心的控制系统作了概述,并就各个组成部分作了详细的闸述；对先进的自然采样的SPWM调制也作了研究和软件实现；通过损耗的计算和散热器选定方法的研究,对单元作了散热设计；电量进行实时快速采集并运用瞬时无功理论进行有功、无功计算和保护处理,是本文的一个亮点,为以后实现高性能控制打下基础。基于以上内容的研究,成功研制了10kV500kVA的实验样机,通过对单元的大电流试验和整机的型式试验,结果表明本文研制的单元串联型高压变频器输出稳定,达到了相关标准。论文最后对研究工作进行了总结,并提出了一些需要进一步探讨和解决的问题。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目次
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题来源及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文主要工作和章节安排
• 第二章 单元串联型高压变频器的原理
• 2.1 主电路
• 2.2 功率单元
• 2.3 移相变压器
• 第三章 控制系统设计
• 3.1 控制系统
• 3.2 单元控制板
• 3.3 人机部分
• 第四章 功率单元设计
• 4.1 器件选型和计算
• 4.2 单元结构设计
• 4.3 单元的散热设计
• 第五章 SPWM波形调制
• 5.1 自然采样的原理
• 5.2 数字化三角载波
• 5.3 数字化正弦调制信号
• 5.4 SPWM波形输出
• 第六章 电量的采集与处理
• 6.1 瞬时无功理论
• 6.2 电量采集原理
• 6.3 电量处理
• 第七章 仿真和实验
• 7.1 系统仿真
• 7.2 单元杂散电感测试
• 7.3 单元负载测试
• 第八章 结论和展望
• 8.1 课题总结
• 8.2 下一步工作
• 参考文献
• 作者简介