基于Back-to-Back變流技術(shù)的調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、基于Back－to－Back變流技術(shù)的調(diào)速系統(tǒng)以其具有的四象限工作、網(wǎng)側(cè)電流近似正弦和功率因數(shù)可控等特性受到各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文以Back－to－Back變流技術(shù)作為研究對(duì)象，針對(duì)該技術(shù)目前存在的問(wèn)題從理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面進(jìn)行了深入的研究。 本文首先建立了Back－to－Back變流系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，仿真分析了其動(dòng)靜態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上對(duì)三相PWM整流器的交流側(cè)電感和直流側(cè)電容的參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析

2、，指出在傳統(tǒng)的直流側(cè)電容的參數(shù)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有考慮到由于PWM控制信號(hào)有至少一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的延時(shí)，系統(tǒng)存在整流側(cè)和逆變側(cè)同時(shí)向母線電容饋電的可能性，導(dǎo)致電壓波動(dòng)范圍超過(guò)設(shè)定值。為此，本文研究了此種情況下的電容積聚的能量最大值，提出了電容容量最小化的設(shè)計(jì)方法，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。 為了提高直流母線電壓的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，抑制母線電壓的波動(dòng)，本文在分析了傳統(tǒng)的前饋控制策略不足的基礎(chǔ)上，采用小信號(hào)模型的分析方法，提出了一種改進(jìn)的前饋控制策略，

3、對(duì)由負(fù)載和電網(wǎng)突變引起的母線電壓波動(dòng)均有較好的抑制能力。同時(shí)，對(duì)前饋控制策略中負(fù)載電流需用電流傳感器測(cè)量的問(wèn)題，提出了基于狀態(tài)觀測(cè)器的測(cè)量方法，取代傳感器對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行虛擬測(cè)量。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都證明了該策略的有效性。 由于受到死區(qū)時(shí)間和功率開(kāi)關(guān)管最小脈寬的影響，實(shí)際采用的空間矢量PWM的調(diào)制比達(dá)不到理想的最大值，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)節(jié)裕量降低。本文在對(duì)變流器和空間矢量工作原理分析的基礎(chǔ)上，提出了死區(qū)最小化和零矢量重新分配的策略，減少了死區(qū)