【正文】 的要求[3]，目前只有二極管嵌位式三電平逆變器在中壓大功率傳動系統(tǒng)中得到了實際應用[5]。 二極管箝位式三電平逆變器的開關(guān)狀態(tài)和輸出電平為了分析逆變器的開關(guān)器件的換向過程，假設(shè)開關(guān)S3關(guān)斷，S1導通，開關(guān)狀態(tài)由O變?yōu)镻。 當iA0時，(c)所示。2. 三電平輸出電壓電平數(shù)增多，各級電平間的幅值變化降低，低的dv/dt對外圍電路的干擾減小，對電機的沖擊小，在開關(guān)頻率附近的諧波幅值也小。由于繞組的對稱性，各相的漏感相等。αβ坐標系上的兩相交流電流iα、iβ和dq坐標系上的兩相直流電流id、iq產(chǎn)生相等的合成磁動勢Fs，它也以同步角速度ω1旋轉(zhuǎn)。磁場定向控制方式分為定子磁場定向、氣隙磁場低定向和轉(zhuǎn)子磁場定向，本文采用的是轉(zhuǎn)子磁場定向的控制方式[18]。計算公式如下 ()這種模型和電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù)沒有關(guān)系，解決了間接磁場定向控制方法的不足之處。ist*和反饋t軸電流ist比較后通過PI調(diào)節(jié)后加上電壓前饋補償Ust′得到給定t軸電壓Ust*。 、電磁轉(zhuǎn)矩Te、定子A相電流ia仿真波形 從圖可以看出電機首先充磁，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都為0，因為充磁所以ism不為零，定子電流也不為0，為直流量。 85%實際電機轉(zhuǎn)子阻值時電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈波形 115%實際電機轉(zhuǎn)子電阻時電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈波形由于轉(zhuǎn)子漏感比較小，所以漏感的變化對系統(tǒng)影響不大。沈老師生活中平易近人，給予了很多幫助和支持，再次向amp。 參考文獻[1] 李永東，饒建業(yè). 大容量多電平變換器拓撲、現(xiàn)狀和發(fā)展[J]，電氣技術(shù)，2008，9：712. [2] 胡玉紅. 異步電機交流調(diào)速技術(shù)應用研究與發(fā)展[J]，科技風，2009，2：77.[3] 陳道煉. DCAC逆變技術(shù)機器應用[M]，北京：機械工業(yè)出版社，7586.[4] 李永東，王琛琛. 大容量多電平變換器拓撲研究及其最新發(fā)展[J]，自動化博覽，2009，4：1621.[5] Hdu Toit Mouton. Natural Balancing of Threelevel NeutralPointClamped PWM Inverters[J]，IEEE [6] 楊耕，羅應立. 電機與運動控制系統(tǒng).[M]，北京：清華大學出版社，2006，4568[7] 閆玉光. 淺談交流調(diào)速技術(shù)傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]，工業(yè)技術(shù)，2009，3：95.[8] 吳文昭，牛洪瑜. 交流調(diào)速技術(shù)展望[J]，河西學院學報，2006，22(2)：3739.[9] 陳伯時. 交流調(diào)速系統(tǒng)[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2007，8188. [11] 吳敏. 基于空間電壓矢量法德三電平逆變器控制策略研究[D]，合肥：合肥工業(yè)大學，2006. [14] 陳伯時. 交流電機變頻調(diào)速講座[J]，電力電子，2008，4：5761 [16] 張皓，續(xù)明進，楊梅. 高壓大功率交流變頻調(diào)速技術(shù)[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2006，99124. [18] 林飛，杜欣. 電力電子應用技術(shù)的MATLAB仿真[M]，北京：中國電力出版社，2009：5960.[19] 林永紅，[J]，電工技術(shù)學報，2009，24（5）：2428[20] 李永東，[J]，自動化博覽，2009，4：1621.[21] 楊耕，羅應立. 電動機與運動控制系統(tǒng).[M]，北京：清華大學出版社，2006，4568.[22] 李永東，高躍. 多電平PWM控制技術(shù)發(fā)展[J]，變頻器世界，2006，3：613.[23] 李永東，高躍. 多電平變換器PWM控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]，電力電子，2006，1：263. 致 謝 首先，在本論文即將結(jié)束的時候，感謝我的導師***老師，在這段期間里沈老師無論在學習上還是生活上都給予了我無私的幫助，amp。從表中可以看出轉(zhuǎn)矩的Kp參數(shù)越大，系統(tǒng)反應越快，轉(zhuǎn)速變化的越小，但系統(tǒng)穩(wěn)定的慢，也就是恢復時間較長。在設(shè)計完異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)之后，需要運用MATLAB軟件對其進行仿真分析，證明其正確性和有效性[24]。Uα、Uβ和直流電壓Udc、采樣周期Ts作為SVPWM控制的輸入量，SVPWM控制的輸出為控制逆變器開關(guān)管IGBT的觸發(fā)脈沖。ωsｌ與電機轉(zhuǎn)速ωr相加得到同步角速度ω1，對ω1積分得到磁鏈轉(zhuǎn)角θ。直流電機的轉(zhuǎn)矩由正交的勵磁電流產(chǎn)生的磁場和電樞電流產(chǎn)生的磁場相互作用產(chǎn)生。設(shè)三相繞組每相匝數(shù)為N3，兩相繞組每相匝數(shù)為N2，各相磁動勢為匝數(shù)和電流的乘積，磁動勢矢量在相應的坐標軸上。磁鏈方程的矩陣形式 ()LAA、LBB、LCC為定子繞組的自感。(b)開關(guān)損耗增加一倍。 在換向δ時刻，S3關(guān)斷，電流iA仍然保持，當S3完全關(guān)斷后，S3，S4兩端的電壓Vs3=Vs4=E/2。當逆變器電路需要輸出電壓較高時，開關(guān)器件的耐壓不夠，這時可以對電路拓撲結(jié)構(gòu)進行改造，以使得在當前開關(guān)器件耐壓水平下，獲得更高的電壓輸出，二極管鉗位型三電平電路是最早提出的一種拓撲。理論上，逆變器的電平數(shù)越多，所得到的階梯數(shù)越多，從而更接近于正弦波，諧波含量越小?？刂苿畲欧至繛楹愣ㄖ担ㄟ^控制電流轉(zhuǎn)矩分量控制電機轉(zhuǎn)矩，這種控制方法和直流電機的轉(zhuǎn)矩控制相似。但直流電動機結(jié)構(gòu)復雜，轉(zhuǎn)速、電壓、功率受到環(huán)境影響，價格昂貴。直接轉(zhuǎn)矩控制也是一種轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制方法，但低速性能不理想。文中在分析了三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理和三相異步電機的數(shù)學模型、坐標變換的基礎(chǔ)上，深入研究了轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計了磁鏈和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)系統(tǒng)并給出了框圖。所以，日本Akira Nabae教授1981年提出了中點嵌位逆變器,它有兩個分壓電容，每個橋臂上增添了兩個功率開關(guān)和中點嵌位二極管。恒壓頻比（V/F）控制是只在控制過程中保持V/F是常數(shù)不變，保證定子磁鏈的恒定，是一種最簡單的控制方法。電力電子器件、微處理器和現(xiàn)代控制理論的高速發(fā)展為高性能交流調(diào)速奠定了基礎(chǔ)。 三電平電路由于其特殊的電路結(jié)構(gòu)，除P、N兩種電平輸出外還可以實現(xiàn)零電平O輸出[6]。(a)給出了開關(guān)S1，S4的開關(guān)信號Vg1，Vg4。在開關(guān)狀態(tài)[O]，開關(guān)S1，S4關(guān)斷，SS3導通。3. 由于三電平逆變器輸出為三電平階梯波，形狀更接近正弦。所以定子自感為 ()Lms為定子互感，Lls為定子漏感。取各相繞組匝數(shù)相等。 取旋轉(zhuǎn)坐標系的d軸沿著轉(zhuǎn)子總磁鏈矢量ψr的方向，稱之為M軸，而q軸為逆時針90度，垂直于M軸，稱之為T軸。該模型和電機轉(zhuǎn)速沒有關(guān)系，適合于無速度傳感器控制系統(tǒng)。 磁鏈閉環(huán)控制由電機反饋角速度通過函數(shù)發(fā)生器得到給定轉(zhuǎn)子磁鏈Ψr，給定轉(zhuǎn)子磁Ψr*和反饋轉(zhuǎn)子磁鏈Ψr比較后經(jīng)PI調(diào)節(jié)和公式計算得到給定m軸電流ism*，ism*和反饋m軸電流ism比較后通過PI調(diào)節(jié)加上電壓前饋補償Usm′得到給定m軸電壓Usm*。充磁后系統(tǒng)啟動可以帶動額定負載，啟動時轉(zhuǎn)矩較大，定子電流較大，轉(zhuǎn)速上升率可以設(shè)定，轉(zhuǎn)速超調(diào)很小，三相交流電波形平滑?；ジ袑ο到y(tǒng)的影響也不是很大，給定電磁轉(zhuǎn)矩有一些波動，磁鏈和轉(zhuǎn)速都能夠達到額定值。amp。第三，由于電機參數(shù)受到溫度和其他因素的影響會發(fā)生變化，所以需要采用在線參數(shù)辨識或者根據(jù)參數(shù)變化規(guī)律對其進行補償，需要進一步的研究。 弱磁時系統(tǒng)響應仿真波形 （10）系統(tǒng)的PI參數(shù)對系統(tǒng)的響應是有影響的。它將各種功能子程序模塊化，提供完善的部件模型，可以進行簡單的操作就可以完成系統(tǒng)的仿真模型。給定電壓在靜止坐標系上的兩個分量為Uα、Uβ。按照轉(zhuǎn)子磁場定向控制方程式（）計算得到磁鏈幅值Ψr和轉(zhuǎn)差ωsｌ。（二） 異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制 直流電機傳動系統(tǒng)具有很好的動態(tài)性能，是因為直流電機定子磁場和電磁轉(zhuǎn)矩的解耦控制。三相靜止坐標系(ABC坐標系)的A軸和兩相靜止坐標系（αβ坐標系）α軸重合。所以電壓方程的矩陣形式為 ()或?qū)懗? () （2）磁鏈方程 磁鏈等于自感磁鏈和互感磁鏈之