自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文--SVPWM逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

共40頁(yè)，包括整個(gè)設(shè)計(jì)的計(jì)算及電路分析

摘要
近年興起的空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)具有諧波小，直流電壓利用率高，易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于逆變技術(shù)中。本文通過(guò)三相阻感星型連接負(fù)載，對(duì)三相電壓型逆變器做了相關(guān)研究。分析了SVPWM控制技術(shù)的基本原理及相應(yīng)的控制算法。該方法根據(jù)α-β復(fù)平面空間中的狀態(tài)開(kāi)關(guān)矢量，直接合成參考電壓空間矢量，進(jìn)行相關(guān)矢量作用時(shí)間的求取。計(jì)算量適中，實(shí)時(shí)性好，逆變器輸出電流諧波小，電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。同時(shí)給出了相關(guān)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)來(lái)證實(shí)相關(guān)原理和算法理論。之后根據(jù)這一理論利用MATLAB/SIMULINK動(dòng)態(tài)仿真工具來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)SVPWM控制算法的動(dòng)態(tài)仿真。 本文建立了三異步電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，利用模型進(jìn)一步討論了空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)原理，再利用MATLAB對(duì)電壓源型SVPWM交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，給出了仿真結(jié)果，并進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果表明，采用SVPWM技術(shù)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越，大大改善了電機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)，提高了逆變器的母線(xiàn)電壓利用率。仿真結(jié)果證實(shí)了相關(guān)理論，達(dá)到了預(yù)期效果。在世界能源形勢(shì)日益緊張的今天，SVPWM控制技術(shù)在逆變節(jié)能方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：空間矢量脈寬調(diào)制；逆變技術(shù)；SIMULINK動(dòng)態(tài)仿真；矢量控制

目 錄
摘要 ........................................................................ I
Abstract ................................................................... II
1 緒論 ...................................................................... 1
1.1 引言 .................................................................... 1
1.2 逆變技術(shù) ................................................................ 1
1.2.1 PWM脈寬調(diào)制技術(shù) ...................................................... 3
1.2.2 SVPWM技術(shù)概述 ........................................................ 4
1.3 課題研究意義和完成的內(nèi)容 ................................................ 5
1.3.1 課題研究意義 .......................................................... 5
1.3.2 本論文主要完成的工作 .................................................. 6
2 三相電壓型換流器SVPWM原理 ................................................ 7
2.1 三相橋式電壓型逆變器結(jié)構(gòu)分析 ............................................ 7
2.2 空間坐標(biāo)系建立與轉(zhuǎn)換 .................................................... 8
2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系a-b-c模型建立 .......................................... 8
2.2.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d-q模型與坐標(biāo)變換 ..................................... 10
2.3 空間矢量脈寬調(diào)制基本原理分析 ........................................... 12
2.4 空間電壓矢量的調(diào)制法則數(shù)學(xué)推導(dǎo) ......................................... 14
2.5 SVPWM控制算法分析 ..................................................... 16
2.5.1 參考電壓矢量Vref扇區(qū)判斷 ............................................. 17
2.5.2 各扇區(qū)中基本矢量作用時(shí)間 ............................................. 18
2.5.3 電壓空間矢量切換點(diǎn) ................................................... 19
3 SVPWM的仿真研究 ......................................................... 21
3.1 MATLAB/SIMULINK環(huán)境簡(jiǎn)介 ............................................... 21
3.2 SVPWM控制算法仿真 ..................................................... 22
3.2.1 SVPWM仿真主接線(xiàn)圖 ................................................... 22
3.2.2 SVPWM控制算法的實(shí)現(xiàn) ................................................. 24
3.3 仿真結(jié)果分析 ........................................................... 29
3.3.1 帶三相阻感型負(fù)載的逆變波形分析 ....................................... 29
3.3.2 帶小型異步電機(jī)仿真結(jié)果 ............................................... 31
3.4 仿真分析小結(jié) ........................................................... 32
4 總結(jié) ..................................................................... 33
參考文獻(xiàn) ................................................................... 34
致謝 ....................................................................... 35