探讨变换器基于矩阵变换器异步电机制约系统学年

论文导读：
摘要：矩阵变换器是一种新型的电力变换器件，能够实现交流-交流的直接变换，克服了传统交-直-交变频调速系统中谐波污染严重、功率因数低、含有直流环节等缺点。本论文针对矩阵变换器的调制对策和换流对策进行了探讨，并对基于矩阵变换器的异步电机的矢量制约系统进行了浅析和探讨。本论文首先介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制对策和四步换流策略，在Matlab/Simupnk的仿真环境中搭建了矩阵变换器拖动感性负载的仿真模型，仿真结果表明制约对策的正确性和可行性，为矩阵变换器运用到电机制约系统中提供了论述基础。然后浅析了异步电机矢量制约策略，对矩阵变换器和矢量制约策略相结合的组合制约对策进行了探讨，并在Matlab/Simupnk的仿真环境中搭建了其仿真模型。仿真结果表明，系统不仅继承了矢量制约策略的良好的动静态性能，而且实现了能量的双向流动，改善了电网质量，实现了“绿色”变频。最后设计了以TI公司的TMS320F2812为制约核心的基于矩阵变换器的异步电机矢量制约系统的硬件电路，包括双向开关矩阵、钳位电路、输入滤波电路、功率器件的隔离驱动电路、基于CPLD的换流逻辑电路、电流和电压过零检测电路及制约电路电源；并对系统的软件部分进行了设计：为系统的实现提供了论述依据。关键词：矩阵变换器论文异步电机论文矢量制约论文Matlab/Simupnk论文DSP论文
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Abstract5-9
1 绪论9-14

1.1 引言9

1.2 交流调速制约策略的近况9-11

1.2.1 交流调速的出现和进展9-10

1.2.2 变频调速10-11

1.3 矩阵变换器的进展近况11-13

1.4 本论文的主要工作及章节的安排13-14

2 矩阵变换器的的相关原理和仿真14-41

2.1 矩阵变换器的的概述[28-33]14-18

2.

1.1 矩阵变换器的拓扑结构14-15

2.

1.2 矩阵变换器的功率传递和电压传输比15-16

2.

1.3 矩阵变换器的开关器件16-18

2.2 矩阵变换器的调制对策18-23

2.1 调制对策的分类18-19

2.2 空间矢量调制法19-23

2.3 矩阵变换器的换流对策23-26

2.3.1 常见的换流策略23-24

2.3.2 四步换流24-26

2.4 基于 Matlab/Simupnk 的矩阵变换器的仿真26-39

2.4.1 Matlab 软件的的简单介绍26-27

2.4.2 矩阵变换器仿真模型的搭建27-35

2.4.3 仿真结果的浅析35-39

2.5 本章总结39-41

3 基于矩阵变换器的异步电机矢量制约系统41-58

3.1 异步电动机的数学模型41-47

3.

1.1 异步电机的多变量非线性数学模型41-43

3.

1.2 坐标变换43-46

3.

1.3 不同坐标系下异步电机的数学模型46-47

3.2 异步电机矢量制约的原理47-49
3.

2.1 基于转子磁链定向的矢量制约的基本方程式47-48

3.

2.2 基于转子磁链定向的异步电机矢量制约的原理48-49

3.3 基于矩阵变换器异步电机矢量制约的原理49-50

3.4 系统的仿真模型50-53

3.4.1 异步电机的基本参数50

3.4.2 基于矩阵变换器的异步电机矢量制约系统的仿真建模50-53

3.5 仿真结果的浅析53-57

3.5.1 稳态特性53-54

3.5.2 动态特性54-56

3.5.3 四象限运转56-57

3.6 本章小结57-58

4 系统的实现58-68

4.1 引言[42-47]58-59

4.2 系统硬件电路的设计59-65

4.

2.1 系统主电路的设计59-62

4.

2.2 系统制约回路的设计62-65

4.3 系统软件的设计65-67
4.

3.1 主程序的设计65-66

4.

3.2 中断程序的设计66-67

4.4 本章小结67-68
5 结论与展望68-70

5.1 总结68

5.2 展望68-70

参考文献70-74
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的探讨成果74-75
致谢75