T型三电平变换器的SVPWM仿真研究

1中国矿业大学徐海学院本科生毕业设计姓名：王瑞学号：22110309学院：中国矿业大学徐海学院专业：电气工程及其自动化设计题目：T型三电平变换器的虚拟SVPWM仿真研究专题：指导教师：叶宗彬职称：副教授年月徐州2中国矿业大学徐海学院毕业设计任务书专业年级电气11学号22110309学生姓名王瑞任务下达日期：2014年12月5日毕业设计日期：2015年3月7日至2015年6月9日毕业设计题目：T型三电平变换器的传统SVPWM仿真研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：【1】了解传统SVPWM调试的原理，理解T型拓扑结构，三电平变换器功能【2】掌握传统SVPWM下的区域判断，时间计算【3】学会运用MATLAB/SIMULINK仿真【4】使用软件构建传统SVPWM的个个区域模块，时间模块构建，区域判断模块构建【5】在仿真构建T型拓扑下的三电平变换器并且通过传统SV调试导入其中12路脉冲出图【6】分析图像波形并且比较稳定性【7】寻找近5年的外文文献并且翻译指导教师签字：3郑重声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本论文属于原创。本毕业设计的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：4中国矿业大学徐海学院毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日5中国矿业大学徐海学院毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日6中国矿业大学徐海学院毕业设计答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日中国矿业大学徐海学院2015届本科生毕业论文7摘要三相三电平逆变器具备输出电压谐波含量小及dtdv小，EMI小等优势，是高压大功率逆变器应用领域的专研的热门之一。三相二极管中点箝位型三电平逆变器是三相三电平逆变器的重点拓扑之一，已经在实践中运用。三相T型三电平变换器，是建立于三相二极管中点箝位型三电平逆变器中的一种改良拓扑构造。在这种逆变器（变换器）中，为了使逆变器输出为三电平电压，每个桥臂经过反向串联的开关管完成中点箝位性能。该拓扑比三相二极管中点箝位型三电平拓扑每相减少了两个箝位二极管，能够降低耗损和缩减逆变器大小。本文介绍了三相T型三电平变换器（逆变器）的拓扑，紧接着又解析了其工作原理和换流方式。并且通过运用Matlab的Simulink仿真出拓扑结构图，对空间矢量调制方法（svpwm）和实现具体步骤进行说明，其中包括空间矢量图的模型和各个区域矢量电压的时间和空间矢量的区域分类。通过Matlab/Simulink环境对这几种方法进行了仿真，仿真实验表明了这几种方法的有效性。本文首先介绍了三电平逆变器的工作原理,以及空间电压矢量控制技术的基本原理。其次,详细分析了传统三电平SVPWM算法,对每个主要模块都提出Matlab仿真方法,归纳总结仿真技巧关键词：三电平;变换器（逆变器）;T型拓扑;空间矢量脉冲调节中国矿业大学徐海学院2015届本科生毕业论文8ABSTACTThereareseveraladvantagesofthethree-phasethree-levelinverter.Itsoutputvoltageharmoniccontentaswellasthevalueofdv/dtandEMIisquitesmall.Soitisahotspotinthehigh-pressurehigh-powerinverterapplicationresearch.Thethree-phasediode-neutral-point-clampedthree-levelinverterisamaintypeoftopologyofthree-phasethree-levelinvertersandithasbeenwidelyapplied.Thethree-phaseT-typethree-levelinverterisanadvancedtypeoftopologybasedonthethree-phasediode-neutral-point-clampedthree-levelinverter.Theneutralpointoftheinverterisclampedbyseries-opposingswitchesofeachbridgearm.Inthisway,theoutputvoltageoftheinverterhasthreelevels.Comparedwiththethree-phasediode-neutral-point-clampedthree-levelinverter,twoclampingdiodesarereducedineachphaseoftheinverter,whichcanreducethelossesandinvertersize.Itisaverypromisingtopology.ThensimulationsonthementionedmethodsareconductedintheMatlab/Simulinkenvironment,andthesimulationresultsverifytheeffectivenessofthesemethods.Atlast,thehardwaredesignofthethree-phaseT-typethree-levelgrid-connectedinverterisintroduced.ThispaperfirstlydescribestheoperationPrincipleofThree一levelInverters,andthebasicPrincipleofSpace一Vector一PWM.Secondly,itanalysesthecommonmethodofSVPWM,ProvidestwoSimulationmethodsforeveryimportantmodel,summarizesthesimulationskills.Keywords:Diode:Three一levelinverter.T-typeSVPWMsimulation中国矿业大学徐海学院2015届本科生毕业论文9目录1绪论......................................................................................................................................11.1三电平研究的意义....................................................................................................11.2三电平技术简介........................................................................................................21.2.1定义.................................................................................................................21.2.2研究现状.........................................................................................................31.2.3拓扑结构.........................................................................................................41.2.4控制算法.........................................................................................................41.2.5优缺点.............................................................................................................42三相T型三电平逆变器工作原理分析............................................................................62.1三电平拓扑结构........................................................................................................62.1.1概述.................................................................................................................62.2多电平逆变器的拓扑研究.......................................................................................62.2.1二极管箝位型逆变器.....................................................................................62.2.2飞跨电容箝位型逆变器.................................................................................72.3三相T型三电平逆变器原理分析..........................................................................82.3.1拓扑分析.........................................................................................................82.3.2换流过程分析.................................................................................................93三电平空间矢量原理........................................................................................................123.1三电平空间矢量简绍...................................................