級聯(lián)型高壓高頻器核心控制芯片的研制.pdf

1、能源短缺和環(huán)境污染是當前一個世界性的難題，節(jié)能是關乎到整個社會的事情。當前工業(yè)生產中，風機、水泵、壓縮機等負載大量被使用，開發(fā)高壓多電平變頻節(jié)能裝置并推廣使用，對降低我國的工業(yè)能耗有著重大的經濟與社會意義。功率單元級聯(lián)式多電平變頻器具有輸入功率因數高，對電網諧波污染小，輸出波形好等優(yōu)點，在高壓電機節(jié)能調速領域有著無可比擬的優(yōu)勢。
　　 本文從變頻器的基本構成入手首先介紹了高壓變頻調速技術的發(fā)展情況、高壓變頻調速的基本類型以及其在

2、工業(yè)領域的應用情況，然后介紹了高壓變頻器朝著高耐壓、大容量、智能化、可靠性、綠色化的發(fā)展趨勢。分析了級聯(lián)型高壓變頻器電路的拓撲結構、功率單元拓撲結構及其工作原理，與兩電平和三電平變頻器相比，級聯(lián)型高壓變頻器輸出電壓電平數更多、電壓梯度變化更小、波形更接近于正弦波。對各種多電平變頻器的控制策略進行了詳細研究，分析比較了包括階梯波脈寬調制、空間矢量SVPWM等控制策略，進而對載波移相SPWM進行了理論分析，從載波移相SPWM的技術原理切入，

3、對其進行了數學分析。包括諧波分析，載波移相角與級聯(lián)個數的關系，移相角的輸出性能關系等。進而提出了三角載波幅度調制與正弦調制波幅度調制等效原理，采用該原理的硬件電路不再需要改變正弦波的幅值，取而代之的是改變三角波的幅值，這種方式比改變正弦波幅值所需要的時間少很多，從而提高了芯片的時間分辨率。
　　 在MATLAB中建立了級聯(lián)型高壓變頻器仿真系統(tǒng)，給出了詳細的封裝、建模過程，以載波移相SPWM技術作為控制方法進行仿真，驗證了理論分析