基于DSP的空间矢量脉宽调制变频电源的研究.pdf

湖南大学

硕士学位论文

基于DSP的空间矢量脉宽调制变频电源的研究

姓名：周志刚

申请学位级别：硕士

专业：控制工程

指导教师：欧阳红林;庞业忠

20050420
摘要在国民经济建设和国防科技事业的进程当中，电气传动的应用极为重要。为满足运行、生产、工艺上的性能要求和能明显节约电能的需要，许多生产机械都需要进行调速。20世纪80年代以前，要求调速的设备多用直流电动机调速，但由于直流电动机结构复杂，制造费时以及需要经常性维护等缺点，使得人们一直努力寻找能替代直流电动机调速的交流电动机调速。随着电力电子技术、PWM调制技术、计算机控制技术、交流电动机的控制技术的发展，交流调速系统由于其坚固耐用、运行可靠等众多优点，正在逐步取代以前直流调速系统，在传动领域占据主导地位。本文在介绍了交流调速系统的种种主流技术后，较为详细地讨论了脉宽调制(PWM)技术及其谐波特性和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，并对恒压频比且为同步调制时的SVPWM矢量的选择，进行了细致地推导。探讨了IGBT驱动的一般问题和应用实例，详细分析了变频器主回路的换相过程。在分析常用的SVPWM技术方案基础上，提出了一种在低频时转矩脉动更小的新型120。空间矢量组合技术，并对比SVPWM调制分析了其优缺点，结论得到了仿真研究的证实。本文给出了SVPWM和电动机的仿真组态模型，详细讨论了如何用MATLAB中的SIMULINK进行仿真的具体步骤及注意要项。本研究设计了采用DSP芯片TMS320F243和智能功率模块IPM的功率硬件平台，仿真结果为应用TMS320F243DSP实现SVPWM变频调速的产品化提供了经验和借鉴。关键词：变频调速；SVPWM；换相过程；IGBT；计算机仿真；DSP工程硕士学位论文
Abstractmodulation(SVPWM)technologytechnologiesmaintenanceelectronics．PWMandSVPWM’SSVPWMproject，thePWMSVPWM．TheⅣ[ATLAB／SIMULINK．module(IPM)，andcontrol；SVPWM；Phase—shifting工程硕士学位论文withitemsTMS320F243themotorexperiment．Experiencevariable矗equencyElectricdrivesveryimportantapplicationineconomy，nationaldefensesciencetechnology．Lotsofproductionmechanicsneedregulatespeedforrunning，producing，transportingsavingenergy,beforeeightiestwentiethcentury，manydevicesmostlyDCregulationsystem．constanton，peoplereplaceACregulation．Bydevelopmentpowertechnology,computorcontrolcontrol，ACsystemisreplacingbyitsmanyfaultssuchsolidity,safetyAfterintroducemainspeed，thepaperdeducesdetailsvoltagespacepulsewidthratiofrequency．Followinganalysisordinarytechnologynewsmallertorquepurplerunninglowfrequency．Thesimulationconclusion，afterdefaultsanalyzedtraditionalshowsconfigurationmodelinverterdiscussesThehardwarebasedDSPintelligentsoftwareprogrammedrealizemodulation．Thesidearemeasuredrefenceprovidedapplyingregulation．Keywords：Variable丘equencyprocess；IGBT；Computersimulation；DSPtryvectorselectionconstantpresentsprovescontraststepstocurrentonⅡuseSOas0n．a
插图索弓图4．2输入滤波电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27图4．7换枢过程之三⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30图4．12换相过程之八⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32图