Matlab在環保型變頻器研究中的應用

電氣自動化論文編號:ZD372  論文字數:38497,頁數:79，有開題報告，任務書，文獻綜述
 
 目   錄

摘  要……………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………Ⅱ
第一章  緒  論…………………………………………………………………1
 1.1  本課題研究背景……………………………………………………..1   
 1.2  電力電子技術…………………………………………………….. 1
           1.2.1  電力電子技術概述…………………………1
 1.2.2  典型電力電子器件介紹…………………………………...2
 1.3  PWM整流技術 ……………………………………………………3
 1.3.1  PWM整流技術的發展歷程…………………………………3
 1.3.2  PWM整流器的分類…………………………………………4
 1.4  計算機仿真技術…………………………………………………5
 1.4.1  計算機仿真技術發展現狀………………………………...5
 1.4.2  電力電子仿真技術研究現狀……………………………...6
 1.4.3  電路仿真軟件……………………………………………...6
 1.5  變頻器技術……………………………………………………..7
 1.5.1  變頻技術的發展歷程………………………………………7
 1.5.2  變頻器面臨的問題…………………………………………8
1.6 本論文主要任務…………………………………8
第二章 整流電路…………………………………………………………………9
        2.1 單相整流電路……………………………………………………9
 2.2 三相整流電路……………………………………………………….. .10
 2.3 整流電路的諧波和功率因數…………………………………………11
 逆變電路………………………………………………………………………..13
        3.1 換流方式………………………………………………………13
        3.2 電壓型逆變電路………………………………………………14
第四章 PWM 控制技術…………………………………………………………15
 4.1  PWM 控制的基本原理 ………………………………………………15
 4.2  PWM整流電路及其控制法…………………………………………...15
 4.2.1  PWM整流電路工作原理…………………………………...16
 4.2.2  PWM整流電路控制法……………………………………...17
 4.3  PWM逆變電路及其控制法…………………………………………...19
 4.3.1  計算法……………………………………………………..19
 4.3.2  調制法……………………………………………………..19
 4.3.3  跟蹤控制法………………………………………………..19
 4.4  控制系統調節器參數的設計…………………………………24
 4.4.1  直流鏈電壓調節器參數的設計…………………………24
 4.4.2  電流調節器參數的設計…………………………………25
第五章 空間矢量PWM控制方法SVPWM ……………………………27
第六章 三相AC-DC-AC電壓型變頻器基本原理………………………32
 6.1  電壓型變頻器工作原理……………………………………… 32
 6.1.1變流器工作在順變狀態……………………………………33
 6.1.2變流器工作在逆變狀態……………………………………34
 6.2  三相電壓型PWM變頻器的數學模型………………………35
 6.2.1  三相靜止坐標系……………………………………… 38
 6.2.2  兩相靜止坐標系……………………………………… 40
 6.3  三相PWM整流器電壓電流控制基本原理…………………41
 6.3.1  交流電壓的給定和直流電流的調節………………… 41
 6.3.2  整流器的電壓閉環控制……………………………… 42
 6.4  變頻器電路參數的選擇………………45
 6.4.1  直流母線電壓參考值的設定………………………… 45
 6.4.2  交流濾波電感參數的選擇…………………………… 46
 6.4.3  直流側濾波電容參數的選擇………………………… 47
 環保型變頻器的仿真研究…………………………………………48
 7.1 Simulink仿真結構模型的建立……………………………48
 7.1.1   基于SVPWM整流器的簡單算法………………………48
 7.1.2   系統主回路仿真說明……………………………………55
 7.2 電路參數和控制參數的影響………………………………………59
 7.3 仿真結果…………………………………………………………… 60
 7.4 電流電壓諧波含量的定性分析…………………………………… 64
第八章 結論與展望…………………………………………………………67
 8.1 結論………………………………………………………………… 67
 8.2 展望………………………………………………………………… 67
致謝……………………………………………………………………………69
[參考文獻]…………………………………………………………………70
附錄AC-DC-AC PWM Convertor ……………………………………71

摘  要： 本文結合變頻器領域的應用情況詳細介紹了電路仿真軟件matlab及其應用特點和應 用 范 圍；隨著大功率半導體技術的發展，尤其是IGBT器件的出現，變頻器的研究和生產進入一個新的水平。針對國內外變頻器的發展現狀以及面臨能源的開發與利用又對環境的保護重大影響，提出了環保型變頻的技術方案。本論文采用理論分析和數字仿真相結合的方式，以三相交-直-交電壓型變頻器為研究對象，對其進行了較為深入和完整的理論分析和仿真研究。首先，從三相電壓型PWM整流器工作的基本原理和控制的一般規律出發，引出了在一個電壓閉環的整流器系統中，整流器各項參數的選定的一般依據。其次，詳細論述了利用matlab工具箱中simulink建立環保型變頻器結構模型的仿真模型，通過空 間 矢 量SVPWM法實現環保型變頻的技術方案。最后，對這種模型作了仿真研究，給出了仿真結果，它可使輸入電流為正波，功率因數接近為1，對電網諧波污染接近于零，系統動態性能較好，從而對所建立的仿真模型的正確性作了驗證。仿真結果表明，環保型變頻器是可以實現的，變頻器有著遠大的的發展前景。

關鍵詞： matlab ；IGBT；環保型變頻器； PWM整流器； simulink仿真 ； SVPWM 
 
 
 The Appliance of Matlab in the Research of the
 Environmentalistic Transducer
 
Abstract: Combining the appliance of transducer field, this paper introduces the electrocircuit simulation software, matlab,  and its appliance traits and appliance scope .With the development of high power semi-conductor technology, especially,the appearance of  IGBT , the research  and  production on transducer takes on a new look. Contraposing the development state of home and aboard’s Transducer and facing  the problem that the  exploitation and using sources  affect  environment protection  heavily, it proposes  Environmentalistic Transducer technical Scheme. A  three-phase AC-DC-AC voltage-source Transducer was studied with theoretical analysis and digital simulation. Firstly, the basic principle and control law of a three-phase AC-DC-AC voltage-source Transducer gives to specify the parameters of a rectifier system with a closed voltage loop. Secondly, in detail, it addresses the technical  scheme of  the Appliance of  Matlab  in  the  Research  of  the Environmentalistic  Transducer  ,using simulink ,one of the tools in matlab, to establish structure model, through the control of dimensional vector SPWM  to make simulation . Finally, this paper makes simulation  research on it ,  then, shows some comparative results to validate the model it sets up.That is ,power factor comes up to one,the harmonic pollution to power net equal to zero.The outcome indicates the Research of the Environmentalistic Transducer is realizable and it will be glorious in the future.
Keywords:  matlab；    IGBT；     environmentalistic transducer ；
 PWM Rectifier； computer simulation；   SVPWM