中文翻译异步电动机基于svpwm的简化三电平矢量控制系统的研究毕业论文.doc

异步电动机基于SVPWM的简化三矢量控制系统的研究三器是高压大容量传输领域电源转换器,起源于1977年德国学者霍尔兹提出三逆变器主电路及其。1980年,纳夫莱和日本长冈大学在此基础上继续,用一对二极管取代了辅助夹开关,并连接到上部和下部主要开关中点的分别补中点箝位。图1显示了该二极管中性点固定三逆变器拓扑。 简化三SVPWM算法逆变器需要四个功率开关,两个钳位二极管,和四个持续流二极管, 每个适量对应着三电平逆变器不同的开关状态。三电平电压空间矢量图如图2所示。 图2 三电平电压空间矢量 三电平电压空间矢量比两电平电压空间矢量复杂很多。过去，多数的三电平电压空间矢量控制方式是将一个分为四个小三角形然后在每个小三角形解决每个有效矢量动作时间解决所有的24个小三角形计算巨大为了确定的模式向量合成它需要解决在每个每个三角形的开关角所以与三角载波比较时我们可以计算比较这个计算方法是复杂的,很难适用于拓扑的三级或n能级(n≥3)逆变器。空间矢量可以被认为是由传统二级空间向量6个小六角三空间矢量图的每一个六角形的中心是小六边形内部三级空间矢量分析图3所示三级电压空间矢量平面原始点V0，当我们将三电平电压空间矢量平面减为两相电压空间矢量平面时，期望合成输出电压空间矢量转包含参考电压空间矢量小六角原始点的6小六角是 V1V2、V3、V4、V5 和V6.修正后我们可以考虑新的参考电压空间向量作为所需的输出电压空间矢量有效的顺序变换矢量和零矢量坐 然后整个研究平面完全转换为两级电压空间矢量平面以下分析是专注于向量动作时间受到坐标变换是基于第一的第一个小六边形:Vref是参考电压空间矢量V1、V7、V8分别是主要的向量, 二级矢量和零矢量的三级电压空间矢量平面, t6t4、t0分别是向量动作时间, 一定有一个原始点的三个向量是包含参考电压空间矢量小六角的原始点 每个向量在二平面的每个动作时间分析可以很容易地扩展到三级平面。在两平面,当参考电压空间矢量在第一个: V6 是主向量，V4是二级矢量V0是零向量这意味着,当参考电压空间矢量在第一,,主要矢量动作时间公式(1),二次向量公式动作时间(2),零向量动作时间公式(3): 首先，我们应该修改参考电压空间矢量, αs_ref=Vα-Ed/3, Vβs_ref=Vβ, Ed是三拓扑直流侧电压, 分别用Vαs_ref 和Vβs_ref,在公式1中替换Vα和在公式2替换Vβ。然后将Udc 替换为 Ed/2. 这样, 我们把两级逆变器的电压空间矢量控制算法三级逆变器我们可以通过参考参考开关序列解决这个方法根据母线之间和更低的母线在重叠区域实际电压差选择不同的部分。更多细节在这里也没有  3 无速度矢量控制算法 3.1 复杂矢量异步电动机的数学模型 异步电机电压,磁链方程表示为一个复合向量如下: 电磁转矩方程如下: np 是级对数。. 3.2 磁链观测 　 图4显示了无速度传感器异步电机的矢量控制系统, 系统采用速度和电流闭环控制, PI控制调节器, 关键部分是磁链观测模块和速度观测模块。 图4 无速度传感器异步电机矢量控制系统 图5是一个完整的闭环转子磁链观测器。 图5 完整的闭环转子磁链观测器 它由一个开环电流模型和自适应电压模型组成。隐含给定,, 尤其是低速时。后者有一个相对宽的速度调节范围,我们可以在两者之间获得流畅的转换同时通过合理选择闭环特征值有效的结合不同速度段的优势，这可以用于大速度范围的转子磁链观测。 3.3 电流模型 根据公式(5)和(6),异步电机同步旋转系电流模块如下: d轴符合转子磁场的方向, q轴是0。 经过Park反变换, 两相静止坐标系的转子磁链可用。. 电流模块的输出, 也就是两相静止坐标系定子磁链ψiαβ可以计算如下： 3.4 电压模块 应用定子电压电流测量, 两相静止坐标系定子磁链可以表达如下: Ucomp, αβs是考虑到纯积分零点漂移的补偿值, 初值问题, 定子阻抗测量误差及观测误差引起的电动势值太小等等。低速度时, 由PI输出器的补偿值如下：. 变换方程 (13), 可用的电压模型两相静止坐标系转子通量表达式:,计算转子磁通角： 4 系统组成 该系统主要由主电路和控制器 主电路采用典型的交流-直流-交流电压源逆变结构，图1显示了特定的拓扑图,整流部分的功率器和环节逆变器采IGBT, 直流环节的中间部分使得电容滤波器获得一个平滑的直流值。通过功率器件的开关,逆变部分输出交流电压脉冲序列。 4.2 控制器 以TMS320F2812 DSP和CPLD.DSP 为核心和基础的系统控制主电路可以达到系统初始化和系统脉冲的输出的功能。模拟部分主要完成电源和电机电压和电流信号的获取。数字部分主要是完成方向电机的启动和停止信号采集。触发部分主要是实现电气隔离控制电路和主