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本科毕业设计论文

直流电压源逆变器及其消谐调制

技术研究

学 生 姓 名： 班 级： 学 号：

指 导 教 师：

所 在 单 位： 电气工程学院 答 辩 日 期：

年 月 日

摘 要

随着电力电子器件的发展，PWM电压型逆变器在交流变频调速、UPS、电能质量控制器、轻型直流输电换流器等电力电子装置中得到了越来越广泛的应用。PWM电压型逆变器直流侧所需的理想无脉动直流电压源通常通过整流加上大直流电容滤波获得。大直流滤波电容的使用，给装置带来占用空间大、成本高及严重影响电能质量方面的问题。因此，研究如何减小甚至去除逆变器直流侧电容，以及解决因其产生的低次谐波和相关问题，具有十分重要的理论意义和实用价值。本文在综述了国内外在PWM电压型逆变器及各种抑制谐波PWM技术的基础上，对目前工程中应用最广泛的SPWM电压型逆变器的主电路及谐波消除调制技术和相关问题进行了深入研究。

关键词 PWM逆变器；直流电容；调制波重构SPWM；六脉动直流电压

Abstract

With the rapid development of the power and electron parts, PWM voltage inverter is applied, on a larger and larger scale, to ac frequency control system 、UPS、power quality controller and Converter of high light HVDC transmission. Non-ripple DC voltage source of PWM voltage type Inverter is gained by rectifiers paralleled connection a large DC filter capacitor. The equipment that uses a large DC filter capacitor has disadvantages, such as bulk, high price and low power quality. It is therefore becoming most significant and valuable to do research on how to reduce capacitance as small as possible or even remove capacitor and how to settle relative issues and to eliminate low order harmonics due to minishing capacitance or removing capacitor. Based on the survey of main circuits of inverter and restraining harmonic effects of PWM techniques, the main circuits and harmonic elimination PWM techniques of SPWM voltage type inverter, which applied widely in industry fields, are profoundly analyzed.

Keywords: PWM inverter; DC capacitor; Six-ripple DC voltage; Modulation wave

reconstruction SPWM

目 录

摘 要............................................................. I Abstract.......................................................... II 第1章 绪 论..................................................... 1 1.1 课题背景及研究的意义.......................................... 1 1.1.1 课题背景 ................................................................................................... 1 1.1.2 课题研究的意义 ....................................................................................... 1 1.2 PWM逆变器研究现状 ............................................ 1 1.3 本文的研究内容................................................ 1 第2章 PWM逆变器工作原理 ......................................... 2 结 论............................................................. 3 参 考 文 献........................................................ 4 致 谢............................................................. 5 附 录............................................................. 6

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的意义

1.1.1 课题背景

50年代末晶闸管标志着电力电子半导体期间的开端。电力电子器件经历了

4]

40多年的发展历程[1,2]，特别是近30多年内更是得到了迅猛的发展[3，。以Th(SCR)为代表的半控型器件是第一代电力电子器件[5]，其主要用于可控整流装置，若用于可控的逆变器，因其无法自行关断，须配置强迫换流电路，致使装置复杂化。70年代中期，相继研制成功的电流控制型的双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor——BJT)、门极可关断晶闸管(Gate Turn-off Thyristor——GTO)以及电压控制型的电力场效应晶体管(Power MOS Field-effect Transistor——P-MOSFET)等全控型器件被称为第二代电力电子器件[6]

1.1.2 课题研究的意义

由于PWM逆变器的广泛应用及谐波会产生上述的诸多危害，因此必须对PWM逆变器的主电路及其谐波抑制技术进行研究。

1.2 PWM逆变器研究现状

所谓逆变器，是指整流(又称顺变)器的逆向变换装置。作为现代电力电子技术中最基本装置之一的PWM电压型逆变器是随着器件和控制技术的发展而不断发展起来的，采用PWM逆变技术的目的是为了获得不同或变化形式的电能。早期的半导体器件是普通的晶闸管半控型器件，其开关频率很低，逆变输出的交流电压的波形基本上是方波型。

1.3 本文的研究内容

综上所述，为了进一步提高应用最为广泛的SPWM电压型逆变器的性能，获得良好的经济和社会效益，必须对其主电路及谐波消除调制技术进行研究，解决SPWM逆变器主电路及谐波等问题。

本文所要完成的主要内容包括以下几个方面： 1. 传统SPWM电压型逆变器为减 2. 传统的SPWM 3. 对本文所提 4. 本文运用

第2章 PWM逆变器工作原理

说明：每1章必须另起一页。

结 论

PWM逆变器的应用已遍及各个工业领域，其整流侧大直流电容所带来的负面效应日益受到重视。研究如何尽量减小甚至去掉它以及由此所带来的谐波和相关问题及其解决方法具有十分重要的理论意义和实用价值。本文在综述了国内外对PWM逆变器及其谐波消除研究现状的基础上，对目前工程中应用最广泛的SPWM电压型逆变器的主电路及其谐波消除调制技术等基本问题进行了深入研究。

论文的主要工作如下。 1．提出了。 2．对。

3．运用数学傅立叶级数理论。

结论另起一页

参 考 文 献

1 2 3 4 5

陈伯时. 电力电子器件和变流器是现代电机控制发展的先锋. 电机与控制学报. 1997,1(3)：1-5

李宏，常谦，冯斌. 浅谈大功率IGBT的驱动问题. 电气传动. 1992,22(4)：10-13

陈衍.电力系统稳态分析.中国电力出版社,1995

耿大勇.配电线损理论研究:[硕士学位论文].东北电力大学，1999

东北电力大学本科毕业设计论文

致

谢

5

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