单元串联堆叠的高压电机逆变器设计

单元串联堆叠的高压电机逆变器设计

一、单元串联叠加型高压电机变频器的设计(论文文献综述)

赵一凡[1](2021)在《某煤矸石2×300MW电厂一次风控制系统改造设计》文中研究说明火电厂锅炉一次风机所配备的高压电机目前大多采用工频运行液耦调节的运行模式,这种运行模式会造成大量的能源浪费。所以减少生产用电比率,减少生产污染排放是当今火电厂所追求的改造目标。一次风机是火电厂的主要耗电设备,而现有一次风的液耦调节控制方式不仅会造成大量电能浪费且存在着启动电流大,对电机和高压电缆造成冲击、液耦卡涩等弊端,对一次风机的控制方法急需进行改造。本文对陕西某煤矸石电厂2×300MW机组两台一次风机现有液耦控制方式存在的问题进行了全面的分析,采用高压变频的控制方法,对该厂一次风机进行了变频节能改造的系统设计。设计了以拓扑结构单元串联多电平的高-高电压型变频器为核心的变频调速系统,包括变频器的选型、变频器控制电源以及冷却系统等;设计了一次风变频节能控制程序,主要包括一次风压检测和恒压控制系统(在DCS上实现PID控制)、基于PLC的变频器的联锁控制和现地控制,实现了该煤矸石电厂两台一次风机的变频改造。本文对改造前后的节能效果进行了对比,对经过变频改造之后的一次风机三个月试运行数据进行了分析,不同负荷下的节电率达到30%-50%。一次风机变频改造后A侧在270MW负荷工况下,电流值降低最高为98.21A,在210MW负荷下节能率最高为49.18%;B侧电机在300MW负荷下电流值降低最高为127.28A,在150MW负荷下节能率最高为59.39%。共计节约电量315万度,节能效果显着,预计改造运行后四年可以收回成本。并且通过变频改造之后,可以实现DCS系统对变频调速系统的实时监测与控制;利用高压变频器的旁路结构,实现了工频变频之间的自动切换,提高了一次风机系统的稳定性。

张卿杰[2](2020)在《次同步振荡与轴系扭振的测试与分析》文中提出“西电东送”、“北电南送”,“全球能源互联网”的电网发展大格局下,高压直流输电、远距离输电势在必行,与此同时,传统能源趋紧,环境保护意识提高,新能源发展迅猛,风力发电渗透率提高,高性能电力电子设备应用广泛、旋转轴系无级调速设备使用增多的背景下,都使得目前次同步振荡与轴系扭振问题处在相对高频发生的又一个历史阶段。本文主要研究次同步振荡与轴系扭振的测试与分析方法,采用次同步振荡中特征结构分析与暂态时域仿真分析高压变频调速导致的引风机组轴系扭振问题。本文研制了基于单端瞬时转速的扭振测试分析系统,以及为了方便评估对扭角信号的分析精度,研制了基于扭振信号逆向解调的任意扭振信号模拟器。评估了扭振测试FFT分析中周脉冲数、插值方法、插值点数、FFT窗函数等因素对分析精度的影响。针对FFT类方法不能够高精度、高分辨率辨识出时变间谐波参数,提出应用PRONY方法辨识。PRONY方法可以超分辨率辨识信号,但是在低阶PRONY辨识中对噪声极其敏感。提高信号的信噪比则有助于提高PRONY辨识精度与降低PRONY拟合阶数。提出应用经验模态类分解方法(EMD、EEMD、CEEMD、CEEMDAN、ICEMMDAN、MCEEMD)分析轴系扭振信号,经验模态类分解方法可不受信号测不准原理制约,但其存有模态混叠,以及端点效应问题,尤其是针对次同步振荡中信号。提出了应用ICEEMDAN与排列熵结合后的去噪方法,去噪后再进行PRONY分析,可提高PRONY分析精度。提出应用小波阈值算法进行去噪,其去噪性能略优于ICEEMDAN方法,但小波基函数选择工作量比较大。为了进一步提高信噪比,提出了基于ICEEMDAN、小波阈值、Robust-ICA、PRONY联合算法,通过ICEEMDAN对信号进行分解,分解得到的模态分量作为Robust-ICA的输入,将通过Robust-ICA算法得到的独立成分采用小波阈值去噪,去噪后的信号再乘以混合矩阵,将更新后的模态分量合成,得到去噪后的信号,该方法提供了一种在ICEEMDAN、小波阈值去噪基础上进一步提高信号信噪比的可能,去噪后再用PRONY辨识,可得到更高精度的辨识参数。在轴系扭振与次同步振荡测试与分析中,不仅可以用瞬时速度来进行分析,其余机械量与电气量也能反映相关特征信息。对次同步振荡第一标准模型展开了研究,采用特征结构分析方法获取扭振模态,通过暂态时域仿真获取相关信号,分别进行了FFT与高阶PRONY分析。其中机械量信号(转速、扭矩、扭振)中可以获得更多的模态信息。电气量中电压、电流因为工频分量存在,次同步振荡模态分量占比较低,且以工频分量的互补分量形式呈现,经PARK变换后,对称的工频分量会转换为直流分量,可突出次同步振荡分量。在有功与无功信息分析中,能够得到多于电压、电流分析获得的次同步振荡信息。高压变频器调速导致引风机轴系扭振的问题是机电能量的耦合问题,单一分析机械结构或者电气控制方面的原因,难以全面解决问题。本文采用特征结构分析法、时域机电暂态仿真法对此问题展开研究。采用基于分步曲线拟合的方法从引风机性能曲线中得到引风机传动模型,建立了罗宾康结构式高压变频器详细模型。通过特征结构分析法,可得到引风机轴系随着运行频率变化的不稳定运行区间,但其采用小信号线性化模型,有一定误差。通过小步长暂态时域仿真法,分别对理想变频器与罗宾康高压变频器进行了分析,通过频率逐段扫描,得到系统不稳定运行频率区间。罗宾康高压变频器的电气阻尼会随着高压变频器内部相关参数会有所变化,研究了系统轴系弹性参数、阻尼参数、压频比参数、定子接入的电抗、电阻等参数对不稳定运行区间的影响。随着当下变频驱动技术的广泛普及,越来越多的旋转轴系系统可以进行宽范围的调速,但均有可能长期运行在扭振谐振区域,此类扭振问题与电力系统内次同步振荡问题类似,可以借鉴次同步振荡的分析与抑制研究。本文建议在系统设计初的时候,可进行本文中类似仿真计算,在技术说明书中标识系统谐振区域,以便运行时主动规避谐振区域,对现有变频驱动系统中,根据实际条件,进行扭振仿真测试实验,从而标识出系统中的谐振区域,在调速实验中,要考虑频率变化率对谐振区间影响,对于已出现轴系扭振系统中,可考虑增加系统自阻尼、串接定子电阻或者在变频驱动控制过程中加入扭振监控后进行扭振抑制控制。

胡文春[3](2019)在《高压变频技术在攀钢大功率风机中的应用研究》文中研究指明随着我国钢铁企业盈利水平逐渐减低,做好提高产品质量、降低产品成本已成为钢铁企业生存的关键因素,节能减排更是成为各个钢铁企业降低钢铁生产成本的重要手段,电机系统的节能就显得势在必行。对于电机系统节能来说,不论是在调速、起动性能方面,还是在制动性能方面,采用变频技术都是最为理想的节能途径。攀钢型材厂型材轧机线的鼓风机高压电机采用软启动降压启动,通过调整风门挡板开口度来调整风量,其相当一部分的能源都浪费在了风压损耗、挡板节流介质扰动和挡板节流上,增大了生产成本,本课题为解决高压电机能耗问题,采用高压变频控制系统替换原有高压软启动系统,具有成本低、实现简单、应用范围广等特点。本文首先分析研究了各种高压变频器的组成结构、控制原理以及优缺点后,根据现场调研情况,确定采用HARSVERT-A高压单元串联多电平PWM电压源型变频器替换原有的高压软启动器;接着阐述了移相变压器、功率单元组成器件的计算及选型,变频器控制系统的原理及实现,变频器控制系统与基础自动化控制系统之间的数据交互及变频器冷却方式的选择;同时,为实现高压变频器就地启动及电机保护功能,采用西门子S7-300系列PLC作为控制核心,阐述了鼓风机高压电机辅助控制系统PLC的设计、编程等;最后从节电率、投资成本、启动成功率等多角度分析了项目的实施效果。本课题利用高压变频器以及使用无速度传感器矢量控制技术,使交流电机能够接近于同功率直流电机的启动力矩,解决了启动困难问题,消除电机启动对于供电电网的影响,启动成功率由原系统的70%左右提升到100%;通过采用变频调速替代之前调节风门挡板的方式,月节电率可达32%左右,每年可为攀钢型材厂节约用电费用183万元,极大地降低电机能耗。此外,通过变频调节的方式,降低了机械设备的冲击,延长了设备使用寿命,节约了维护费用。

邹甲[4](2019)在《三相线电压级联VIENNA整流器及其控制策略研究》文中提出能源和环境问题是当今世界所面临的两大课题。为实现经济又好又快发展,国务院办公厅《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》特别指出要实施工业节能行动计划,严格限制高耗能产业和过剩产业扩张,加快淘汰落后产能,实施十大重点节能工程,“电机系统节能工程”位列其中,它的实施对我国达成节能减排的目标有着至关重要的意义,这将极大促进高压电机及其控制系统的发展,高压大功率变频技术必将得到更广泛的应用。针对传统多电平中高压变频器拓扑输入端带有庞大笨重昂贵的工频移相隔离变压器的问题,研究采用新型级联整流级和高频隔离DC/DC变换器构造新一代中高压变频器的关键技术问题。结合在大量实际工业应用场合中,中高压变频器只需要实现能量的单向流动的应用背景,统筹兼顾级联式多电平变换器的优势,并以降低功率管数量及电压应力、简化控制、提高可靠性等为出发点,本文对高频隔离的能量单方向传输的新一代中高压变频器所涉及的基础理论和关键技术进行深入研究,特别研究新一代高频隔离式中高压变频器的整流级。受三相线电压级联变换器的构成思路启发,提出基于三相VIENNA整流电路作为级联子模块的三相线电压级联VIENNA整流器拓扑,对此拓扑的电路特性、等效开关电路模型、功率因数校正、PWM调制、直流侧母线电压的工作范围及直流侧电压整体及均衡控制等方面开展深入研究。分析三相线电压级联 VIENNA 整流器(Triple Line-Voltage Cascaded VIENNA Converter,简称LVC-VC)拓扑特点、工作原理,及其在级联单元负载均衡与不均衡情况下的运行特性:交流侧桥臂电流、电压的矢量关系等。讨论交流侧电流正弦化工作的开关管调制约束条件;结合三相电源线电流集成控制思想,从LVC-VC整体电路外特性出发,建立该拓扑在负载平衡下及负载不平衡下的等效平均开关电路模型,为后续开展功率因数校正及直流侧输出电压控制研究打下基础;并探讨了 LVC-VC向更高级数级联的拓展方式及其交流侧电压、电流的矢量关系。研究满足LVC-VC单位功率因数运行的PWM调制策略,证明了基于单周期级联控制的LVC-VC功率因数校正的可行性,并推导了其控制策略的核心公式,控制此核心公式里的两组调制比自由度变量,提高了 LVC-VC直流母线电压利用率,降低了开关管的电压应力。定量分析了基于单周期控制载波调制的LVC-VC相桥臂电压的谐波成分,设计LVC-VC基于载波移相的单周期控制功率因数校正策略及其控制器,保证LVC-VC单位功率因数运行同时有效降低了 LVC-VC桥臂电压的谐波成分。LVC-VC直流侧输出电压控制目标有:1)直流侧输出电压整体稳定可控;2)三个级联单元输出电压基本均衡。解析LVC-VC直流侧输出电压和各开关管调制比及负载大小的数学关系式,计算出直流侧电容电压的最小平均值及二次基波成分的最大值,为功率开关管的选型提供理论依据。针对LVC-VC直流侧输出电压的稳定控制,推导LVC-VC负载平衡下的整体外特性的等效三相VIENNA电路模型,推导相应的小信号交流方程,由此设计直流电压控制器实现直流电压的稳定可控输出。分析零序电流注入对级联单元功率传输及直流侧电压的影响机理,通过注入零序电流调节各级联单元的有功功率传输,实现级联单元直流侧电容电压的均衡稳定控制。设计了 LVC-VC的整体控制系统,包含三层控制策略:基于载波移相单周期级联控制的功率因数校正PWM调制,整体直流电压控制、级联单元直流电压平衡控制,控制系统控制效果好,且具有硬件需求量少、运算量小、控制结构简单等特点。搭建了 LVC-VC小功率样机试验平台,分别对传输功率均衡和不均衡两种情况下的单周期级联控制及直流电压控制策略进行了实验研究,实验结果表明,本文所提出针对LVC-VC拓扑的等效开关电路模型及其控制策略,有效实现变换器的单位功率因数及直流输出电压稳定控制运行。综上所述,LVC-VC可作为新一代中高压大功率变频器的整流级,所需开关管及直流电容个数少,直流侧输出电压低,降低了系统的成本。

蒋卫良,杨生华,芮丰[5](2018)在《高压变频器在煤矿带式输送机上的应用》文中研究说明全面介绍了单元级联型高压变频器的设计特点、多功能型、效率、输出电能质量、可靠性、最大化可用性等,说明了这种高压变频器的优点和发展趋势。通过在大同煤矿集团公司几个千万吨煤矿主斜井大型带式输送机上的应用,介绍了高压变频传动在煤矿带式输送机上作用和优势,说明了单元级联型高压变频器国产化和煤矿专用化的必要性和重要性,同时也指出今后变频传动在煤矿带式输送机上应用的发展趋势,说明了对煤矿发展的作用与意义。

龙义友[6](2018)在《高压变频节能技术在风机中的研究与应用》文中研究表明进入21世界,建设一个节能环保、绿色健康的新型社会已经是大势所趋了。在我们国家,大功率风机是冶炼企业的高耗能设备,是节能降排项目中的重重中之重。云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司面临的节能压力也越来越大,在大功率风机的运行过程中,如果采用调节导叶的方式来控制风机的风量,那么风机的振动较大,噪音也较大。为此,如何降低风机能耗、减轻噪声污染,是一个亟需解决的实际生产问题。随着高压变频技术的不断发展和性能的提高,越来越广泛的应用于我国的节能改造中,例如变频器在火力发电行业、钢铁行业等一些高能耗行业的应用已经非常普遍,也取得了实实在在的应用效果,节能成果显着。论文从项目的背景和需要解决的问题出发,论述了高压变频调速技术的发展和研究现状,通过对不同调速方式进行比较,最后选定了最优的变频调速方案对公司的大功率风机进行改造。文中对变频器的选型、高压变频系统设计、设备的调试运行等进行了论述。在第五章中还选择了其中的一台电动机对其进行仿真分析,论证了变频调速的优点。通过对大功率风机节能改造的研究,解决了公司风机能耗大、运行效率低、系统不稳定等问题。并且通过运行已经验证了大功率风机变频调速改造项目每年可以为公司节约488万元左右的成本支出,具有良好的经济效益和社会效益。

彭博[7](2014)在《发电厂凝泵高压变频调速系统的研究》文中研究说明凝结水泵作为发电厂重要的辅机,其传统的控制方案存在着耗能大、流量调控性差等问题。而发电厂中带动凝结水泵的都为高压电机,因而对高压电机的调速控制是解决凝结水泵运行问题的关键。本文以带动凝结水泵的6kV高压电动机为研究对象,提出了采用高压变频的方式对其进行调速。论文分析了凝结水泵的实际运行工况和调速要求,进而在充分比较现阶段几种典型高压变频器拓扑结构的特点后,选择基于单元串联型高压变频器组成调速系统。按照凝泵调速系统的要求,设计了单元串联型高压变频器的主电路,且通过研究功率单元快速旁路功能来加强高压变频器运行的稳定性。调速策略采用矢量控制技术,研究了磁链观测环节、无速度传感器转速辨识环节等关键部分。针对高压变频器中功率单元串联的特性提出了载波移相SPWM的控制方案。利用MATLAB对整个矢量控制系统进行仿真从而验证控制策略的可行性。高压变频器的控制部分采用了软硬件分开设计的方案,硬件设计主要是进行总体控制框架的搭建,同时完成主控DSP芯片、FPGA芯片以及PLC的选型设计以及其他重要电路的设计;而在软件设计中则主要针对DSP和FPGA两款芯片,分别完成DSP的主程序及各项子程序的设计,以及FPGA的载波移相SPWM生成程序的设计。最后,结合高压变频器在现场运行中的实测数据,分析对于凝结水泵采用高压变频调速的节能效果和运行优势。总的来说,将单元串联型高压变频器应用在发电厂凝结水泵的调速上,既能大大的节约电能,又能有效地改善高压电机的调速性能,从经济和效用的角度来看,此系统具有推广的价值。

朱丽媛[8](2012)在《单元串联型高压变频系统研究》文中认为随着电气传动技术的发展,高压变频调速技术的研究越来越受到重视。大力发展高压变频调速技术,不仅对我国节约能源有着至关重要的意义,而且还能明显提高电机的动静态性能。单元串联型高压变频器作为高压变频器主要的拓扑结构之一,具有对电网谐波污染小、效率高、输出电压接近正弦波、结构简单易于实现模块化等优点,在高压大功率领域尤其是在风机、水泵等调速性能要求不高的场合应用前景广阔。本文以单元串联型高压变频器为研究对象,对其拓扑结构、控制算法等进行了细致深入的研究。(1)首先分析了单元串联型高压变频器的电路拓扑结构及工作原理,并对10kV高压变频器参数进行了简单设计。针对单元串联型高压变频器由功率单元串联叠加实现高压的特点,本文选择载波移相SPWM调制方法对各功率单元进行控制,并对载波移相SPWM控制的原理进行了详细分析。(2)由于电力牵引等领域对高压电机系统的要求越来越高,高性能的矢量控制在高压变频系统中占有越来越重要的位置,本文在功率单元串联和载波移相SPWM控制的基础上,对基于矢量控制的高压变频系统进行了研究。将矢量控制策略引入到单元串联型变频系统中,设计了基于转子磁场定向的高压变频矢量控制系统,并对其进行了深入分析。(3)利用MATLAB对单元串联型高压变频器各个部分进行建模和仿真,并对载波移相SPWM控制技术进行了仿真分析,验证了这种调制方法的可行性及理论分析的正确性;着重对载波移相角和调制比对输出电压影响进行了详细分析,为实际应用提供了理论依据。(4)搭建了单元串联型高压变频开环系统和闭环系统模型。通过对载波移相开环系统建模和仿真,证明其适用于对调速性能要求不高的领域;对设计的高压变频矢量控制闭环系统进行建模和仿真,仿真结果表明变频器输出电压波形正确、电动机动、静态性能良好,验证了该系统控制策略的正确性和可行性。

严伟[9](2012)在《级联型高压变频器的设计与应用研究》文中指出近年来,以多电平形式实现高压输出的多电平变频器成为中高压变频领域重要的发展方向。目前,多电平变频器的主要结构形式可分为二极管嵌位型、电容嵌位型和单元级联型三种。其中,单元级联型变频器具有以下优点:输入侧对电网污染小;输出电压接近正弦波,不需要输出滤波器;结构简单,易模块化;控制方法简单等。因此本课题以单元级联型高压变频器为研究对象。本文综述了高电压大容量变频器技术的特点以及发展现状;介绍了单元串联型多电平中高压变频器的基本拓扑结构,分析比较了各自的优缺点,重点介绍了目前常用的单元串联多电平逆变电路结构。载波移相PWM(Pulse Width Modulation)调制技术能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,通过低次谐波的相互抵消提高等效开关频率而不是简单地将谐波向高次推移,具有良好的谐波特性,因此本文采用了此调制技术,并给出了MATLAB的仿真波形,仿真结果验证了载波移相调制方法的可行性以及理论分析的正确性;多电平变频器的开关器件数目远大于常规的桥式PWM变频器,而常用的微控制芯片难以提供足够的PWM触发脉冲,本文研制了以数字信号处理器DSP(TMS320LF2812)和复杂可编程逻辑器件FPGA为核心的逆变器控制系统,以DSP作为核心控制器件,辅以FPGA作为多路脉冲发生器,同时介绍了脉冲产生器的原理以及软硬件的设计,并搭建了实验电路,实现了多电平电压的输出,达到了预期的效果。

冯芬[10](2011)在《单元串联型高压变频器设计研究》文中研究表明近年来,随着控制理论、电力电子技术、微电子技术快速的发展,高压变频调速技术也得到了广泛的研究与应用。论文首先论述了单元串联型高压变频器项目的研究背景和课题来源,分析了高压变频调速装置在国内外的研究现状,得出了单元串联型高压变频器仍然是当前和将来高压变频主要形式之一论文从主电路、功率单元、移相变压器三方面介绍单元串联型高压变频器的原理,然后对系统柜体组成作了设计;接着对以DSP和FPGA为核心的控制系统作了概述,并就各个组成部分作了详细的闸述;对先进的自然采样的SPWM调制也作了研究和软件实现;通过损耗的计算和散热器选定方法的研究,对单元作了散热设计;电量进行实时快速采集并运用瞬时无功理论进行有功、无功计算和保护处理,是本文的一个亮点,为以后实现高性能控制打下基础。基于以上内容的研究,成功研制了10kV500kVA的实验样机,通过对单元的大电流试验和整机的型式试验,结果表明本文研制的单元串联型高压变频器输出稳定,达到了相关标准。论文最后对研究工作进行了总结,并提出了一些需要进一步探讨和解决的问题。

二、单元串联叠加型高压电机变频器的设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、单元串联叠加型高压电机变频器的设计(论文提纲范文)

(1)某煤矸石2×300MW电厂一次风控制系统改造设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 火电厂一次风机改造的研究背景
        1.1.1 火电厂一次风机改造的必要性
        1.1.2 一次风机调速改造方法的研究
    1.2 高压变频器的发展及在火电厂的应用现状
        1.2.1 高压变频器的发展
        1.2.2 高压变频技术在火电厂的应用现状分析
    1.3 本课题研究任务
2 一次风机的变频控制机理
    2.1 一次风的产生机理及作用
    2.2 一次风机液力耦合器调节原理
    2.3 一次风机变频调节原理
    2.4 变频器控制机理
        2.4.1 变频器基本构成
        2.4.2 变频器恒压频比控制结构
    2.5 高压变频器主电路拓扑
        2.5.1 高压隔离变压器
        2.5.2 功率单元结构
        2.5.3 主控制系统
    2.6 小结
3 一次风机变频改造设计
    3.1 变频器选型
    3.2 高压变频器控制原理
    3.3 高压变频器集成设计
    3.4 变频/工频切换方式设计
    3.5 变频器散热系统设计
    3.6 小结
4 一次风机变频调速的DCS逻辑控制
    4.1 一次风信号测量与滤波
    4.2 基于DCS的PID控制
        4.2.1 积分分离式PID算法
        4.2.2 分离PID模块HSVPID
    4.3 DCS控制逻辑原理
    4.4 小结
5 项目变频改造后的节能效果分析
    5.1 变频改造前后不同负荷下小时耗电量
    5.2 变频改造前后不同负荷下电机电流
    5.3 变频改造后综合数据分析
    5.4 一次风机变频改造后对机组的影响
    5.5 小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
附录
参考文献

(2)次同步振荡与轴系扭振的测试与分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 次同步振荡与轴系扭振问题的研究进展
        1.2.2 次同步振荡与轴系扭振主要分析方法
        1.2.3 次同步振荡与轴系扭振主要监测方法
        1.2.4 次同步振荡与轴系扭振抑制的主要方法
    1.3 课题主要研究内容
第二章 轴系扭振测试与分析
    2.1 基于单端瞬时转速的扭角信号提取
    2.2 扭振信号模拟
        2.2.1 三角波扭角信号模拟
        2.2.2 单一谐次扭角信号模拟
        2.2.3 含间谐波扭振信号模拟
        2.2.4 含间谐波时变扭振信号模拟
        2.2.5 含噪扭振信号模拟
    2.3 扭振信号模拟器设计
    2.4 扭振测试中周脉冲数影响分析
    2.5 扭振测试分析中插值算法与插值点数影响
    2.6 扭振信号FFT分析时窗函数影响
    2.7 基于STFT的轴系扭振信号的时频分析
    2.8 轴系扭振测试分析软件设计
    2.9 本章总结
第三章 轴系扭振测试信号参数辨识
    3.1 基于PRONY的扭振测试信号参数辨识
        3.1.1 PRONY方法
        3.1.2 基于PRONY的轴系扭振信号分析
        3.1.3 基于PRONY的轴系扭振分析总结
    3.2 基于ICEEMDAN去噪后的轴系扭振PRONY分析
        3.2.1 经验模态分解EMD
        3.2.2 改进自适应补充集合经验模态分解ICEEMDAN
        3.2.3 基于EMD类方法的轴系扭振信号时频分析
        3.2.4 基于ICEEMDAN去噪后的轴系扭振PRONY分析
    3.3 基于小波阈值去噪后的轴系扭振PRONY分析
        3.3.1 小波阈值去噪
        3.3.2 基于小波阈值去噪后的轴系扭振PRONY分析
    3.4 基于ICEEMDAN、WT、PRONY、Robust-ICA联合的扭振信号参数辨识
        3.4.1 Robust-ICA算法
        3.4.2 基于ICEEMDAN、小波阈值、ROBUSTICA联合去噪的轴系扭振PRONY分析
        3.4.3 联合算法总结
    3.5 本章总结
第四章 第一标准模型中信号的时频分析
    4.1 第一标准模型
    4.2 第一标准模型中的数学模型
        4.2.1 发电机转子轴系六质量模型
        4.2.2 汽轮机数学模型
        4.2.3 汽轮机液压调速器数学模型
        4.2.4 同步发电机数学模型
        4.2.5 励磁调节系统数学模型
        4.2.6 与发电机相连的外电路方程
    4.3 第一标准模型时域仿真信号的时频分析
        4.3.1 第一标准模型的时域仿真
        4.3.2 基于转矩信号的次同步振荡与轴系扭振分析
        4.3.3 基于转速信号的次同步振荡与轴系扭振分析
        4.3.4 基于扭角信号的次同步振荡与轴系扭振分析
        4.3.5 基于电压信号的次同步振荡与轴系扭振分析
        4.3.6 基于电流信号的次同步振荡与轴系扭振分析
        4.3.7 基于功率信号的次同步振荡与轴系扭振分析
    4.4 本章总结
第五章 变频调速引风机组轴系扭振暂态时域仿真
    5.1 引风机组轴系扭振现场测试
        5.1.1 机组状态
        5.1.2 扭振测试
        5.1.3 扭振分析
    5.2 引风机传动模型
        5.2.1 引风机性能曲线特点
        5.2.2 引风机通用性能模型
        5.2.3 分步曲线拟合算例
        5.2.4 风机传动模型
    5.3 高压变频器的暂态仿真
        5.3.1 高压变频器拓扑结构
        5.3.2 移相变压器的仿真实现
        5.3.3 功率单元设计
        5.3.4 功率单元串联型高压变频器调制策略
        5.3.5 基于PSCAD的多重级联高压变频器仿真波形分析
    5.4 引风机机械传动轴系模型
    5.5 异步电机数学模型
    5.6 引风机机组轴系扭振特征结构分析
        5.6.1 无阻尼自由振动
        5.6.2 机电耦合振动
    5.7 引风机机组轴系扭振时域暂态仿真
        5.7.1 理想电源定频仿真
        5.7.2 理想电源升降速仿真
        5.7.3 理想电源扭振抑制仿真
        5.7.4 高压变频电源暂态仿真
    5.8 本章总结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢

(3)高压变频技术在攀钢大功率风机中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 项目背景
    1.2 高压变频调速技术的发展历程和现状
    1.3 高压变频技术的发展趋势
    1.4 目的和意义
    1.5 内容及章节安排
2 攀钢型材厂大功率风机配置
    2.1 大功率风机结构
    2.2 大功率风机参数
    2.3 风机电机的驱动方式
    2.4 风机负荷统计
    2.5 存在的问题及解决方案
    2.6 本章小结
3 高压变频启动方案设计
    3.1 高压变频器的选型
        3.1.1 交-交变频器
        3.1.2 交-直-交变频器
        3.1.3 HARSVERT-A型高压变频器的特性
    3.2 系统方案设计
        3.2.1 主回路设计
        3.2.2 控制方案设计
        3.2.3 变频器系统配置
    3.3 高压变频器硬件设计原理
        3.3.1 移相变压器柜硬件设计原理
        3.3.2 功率柜硬件设计原理
        3.3.3 控制柜配置
    3.4 本章小结
4 风机PLC控制系统设计
    4.1 控制系统配置
    4.2 控制系统模式
        4.2.1 风机启停控制
        4.2.2 风机频率控制
        4.2.3 人机界面系统
        4.2.4 系统安全联锁
    4.3 控制系统信号接口
        4.3.1 风机控制PLC与变频器间接口
        4.3.2 风机控制PLC与轧线基础自动化PLC间接口
    4.4 散热方案
    4.5 本章小结
5 高压变频技术实施效果
    5.1 工况条件设定
    5.2 风机在风门挡板控制下电机能耗计算
    5.3 风机在速度调节控制下电机能耗计算
    5.4 其他效果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢

(4)三相线电压级联VIENNA整流器及其控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多电平变换器的研究现状
        1.2.2 中高压变频器拓扑研究现状
        1.2.3 无工频变压器式多电平变换器的研究现状
    1.3 新型高频隔离式高压变频器拓扑及需解决关键问题
        1.3.1 新型高频隔离式高压变频器拓扑构成思想
        1.3.2 三相线电压级联VIENNA变换器需解决的关键问题
    1.4 论文的主要研究内容和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术开发路线
2 三相线电压级联VIENNA整流器运行特性及等效电路模型
    2.1 LVC-VC拓扑分析
        2.1.1 三相VIENNA整流器电路拓扑
        2.1.2 三相线电压级联VIENNA整流器拓扑分析
    2.2 负载均衡时LVC-VC工作特性及等效开关电路模型
        2.2.1 LVC-VC交流侧电流正弦化运行的约束条件
        2.2.2 负载均衡时LVC-VC电量矢量分析
        2.2.3 负载均衡时LVC-VC等效开关电路模型
    2.3 负载不均衡时LVC-VC运行特性及等效开关电路模型
        2.3.1 负载不均衡时LVC-VC运行特性
        2.3.2 负载不均衡时LVC-VC等效开关电路模型
    2.4 LVC-VC的级联拓展方法
        2.4.1 三级级联VIENNA变换器的分析
        2.4.2 电量关系分析
        2.4.3 LVC-VC的级联拓展方法
    2.5 本章小结
3 LVC-VC的PWM调制策略研究
    3.1 三相VIENNA整流器单周期控制策略研究
        3.1.1 传统的三相VIENNA整流器单周期控制策略
        3.1.2 基于单周期控制的双边沿载波调制方式
    3.2 LVC-VC单周期控制策略设计
        3.2.1 基于单周期控制的LVC-VC功率因数校正可行性分析
        3.2.2 基于单周期控制策略的LVC-VC功率因数校正设计
        3.2.3 仿真验证
    3.3 LVC-VC基于载波移相的PWM调制策略设计
        3.3.1 基于双边沿调制的三相VIENNA整流器桥臂电压谐波分析
        3.3.2 基于载波调制的LVC-VC桥臂电压谐波分析
        3.3.3 LVC-VC基于载波移相的单周期控制策略设计
    3.4 本章小结
4 LVC-VC直流侧输出电压控制研究
    4.1 LVC-VC稳态时直流侧输出电压数学解析
        4.1.1 LVC-VC直流侧输出电压数学模型
        4.1.2 LCV-VC功率开关管承受电压应力计算
        4.1.3 开关管调制比与直流电压关系仿真验证
    4.2 LVC-VC直流侧输出主电压控制
        4.2.1 三相VIENNA整流器系统小信号建模
        4.2.2 基于单周期控制的LVC-VC等效三相VIENNA电路模型
        4.2.3 LVC-VC系统小信号建模及直流侧主电压控制器设计
    4.3 LCV-VC整流器级联单元直流电压均衡控制
        4.3.1 基于零序电流注入的级联单元有功功率流动分析
        4.3.2 基于零序电流注入的级联单元直流电压均衡控制策略
    4.4 LVC-VC控制系统的设计及仿真验证
        4.4.1 LVC-VC控制系统的设计
        4.4.2 系统控制效果仿真验证
    4.5 本章小结
5 LVC-VC仿真及实验分析
    5.1 变换器实验平台搭建
        5.1.1 LVC-VC变换器设计要求与整体架构
        5.1.2 LVC-VC变换器功率元件参数设计
        5.1.3 LVC-VC信号检测及保护电路设计
        5.1.4 LVC-VC控制程序设计
    5.2 变换器实验平台结果分析
        5.2.1 单个三相VIENNA整流器实验
        5.2.2 LVC-VC负载均衡实验
        5.2.3 LVC-VC负载不均衡实验
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 论文的主要工作与结论
    6.2 论文的主要创新点
    6.3 今后工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(5)高压变频器在煤矿带式输送机上的应用(论文提纲范文)

1 级联型高压变频器技术特点
    1.1 无谐波的高压变频器技术
    1.2 级联型高压变频器的输出电能质量和效率
    1.3 级联型高压变频器的可用性和可靠性
    1.4 级联高压变频器的优缺点和发展趋势
2 高压变频器在煤矿带式输送机上的应用
    2.1 主斜井带式输送机上的应用情况
    2.2 高压变频器应用的发展趋势和作用
3 结语

(6)高压变频节能技术在风机中的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的背景和意义
    1.3 大功率风机变频改造的可行性分析
    1.4 国内外变频调速技术的发展现状
        1.4.1 变频调速技术的发展概述
        1.4.2 国外的研究现状
        1.4.3 国内的研究现状
        1.4.4 变频器的发展趋势
    1.5 本文的主要研究内容
    1.6 章节小结
第二章 电动机的调速原理及方法
    2.1 电动机的调速原理
    2.2 调速方式的分类
    2.3 电动机调速方法
        2.3.1 变极调速
        2.3.2 串级调速
        2.3.3 转子串电阻调速
        2.3.4 定子调压调速
        2.3.5 电磁离合器调速
        2.3.6 粘液离合器调速
        2.3.7 液力偶合器调速
    2.4 变频调速系统
        2.4.1 变频调速的基本原理
        2.4.2 变频调速系统的构成
        2.4.3 控制调速系统的方式
    2.5 章节小结
第三章 变频调速在风机节能上的应用
    3.1 概述
        3.1.1 风机的主要功能和用途
        3.1.2 风机的性能参数
        3.1.3 风机的性能曲线
        3.1.4 风机拖动系统的主要特点
    3.2 风机使用变频调速之后的节能分析
        3.2.1 风机的几何相似、运动相似和动力相似
        3.2.2 叶片式风机的相似定理
        3.2.3 如何计算几何相似风机之间的相似工作状况点
    3.3 风机变频调速的节能计算方法
        3.3.1 风机叶片角度与风量的关系
        3.3.2 不同风量和不同控制方式时的轴功率
        3.3.3 调速范围的确定
        3.3.4 节能效果的计算
    3.4 章节小结
第四章 变频调速方案的设计及控制系统的仿真分析
    4.1 改造前风机的运行情况
    4.2 高压变频的设计条件和要求
    4.3 高压变频方案的设计
    4.4 变频器的选型
    4.5 高压变频调速系统的设计
        4.5.1 变频调速系统方式的选择
        4.5.2 主回路系统方案设计
        4.5.3 变频系统设备的构成
        4.5.4 变频调速控制系统的设计
    4.6 高压变频调速装置组成
    4.7 电动机直接启动仿真
        4.7.1 仿真建模
        4.7.2 仿真结果及分析
    4.8 开环变频调速系统仿真
        4.8.1 仿真建模
        4.8.2 仿真结果及分析
    4.9 无速度传感器矢量控制系统仿真
        4.9.1 仿真建模
        4.9.2 仿真结果及分析
    4.10 章节小结
第五章 高压变频调速的施工方案设计及效益分析
    5.1 高压变频调速计划的实施
    5.2 设备检验
        5.2.1 进车间检验
        5.2.2 对重要元器件成型过程、焊缝以及相应的补焊检查
        5.2.3 对功率模块以及控制单元的高低温循环试验
        5.2.4 对功率模块/控制单元调试检验
        5.2.5 功率模块空载试验
        5.2.6 功率模块/控制单元的通电试验
        5.2.7 功率模块的调试
        5.2.8 系统检验一
        5.2.9 系统检验二
        5.2.10 系统检验三
        5.2.11 系统检验四
    5.3 高压变频系统调试及运行
        5.3.1 变频器的通电调试
        5.3.2 变频器空载运行调试
    5.4 高压变频调速经济效益的分析
        5.4.1 改造前的分析
        5.4.2 改造后的分析
        5.4.3 成本的分析
    5.5 经济效益的分析
    5.6 章节小结
第六章 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(7)发电厂凝泵高压变频调速系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 国内外的发展应用现状
    1.3 论文研究的主要内容
2 凝泵的工作原理与调速系统的分析
    2.1 凝泵的工作原理
        2.1.1 凝结水工作流程
        2.1.2 水泵的特性
        2.1.3 凝泵调速的工艺要求
    2.2 凝泵变频调速系统的分析
        2.2.1 主电路拓扑的选取
        2.2.2 主电路相关模块的设计
        2.2.3 功率单元快速旁路技术
    2.3 本章小结
3 调速系统控制策略的分析与仿真
    3.1 矢量控制技术
        3.1.1 矢量控制的基本思想
        3.1.2 转子磁链观测器
        3.1.3 无速度传感器的转速辨识
    3.2 载波移相SPWM控制技术
        3.2.1 SPWM控制的基本原理
        3.2.2 载波移相SPWM控制的实现
    3.3 调速系统的仿真
        3.3.1 仿真模块的建立
        3.3.2 仿真结果的分析
    3.4 本章小结
4 控制系统的硬件设计
    4.1 控制部分总体框架
    4.2 相关模块的选型与配置
    4.3 部分组成电路的设计
        4.3.1 控制芯片的供电电源模块
        4.3.2 信号采集与调理电路
        4.3.3 光纤转接电路
        4.3.4 IGBT驱动和保护电路
    4.4 本章小结
5 控制系统软件设计
    5.1 DSP的软件设计
        5.1.1 DSP软件开发环境
        5.1.2 DSP的主程序
        5.1.3 矢量控制子程序
        5.1.4 功率单元旁路控制子程序
    5.2 FPGA的软件设计
        5.2.1 FPGA软件开发环境
        5.2.2 FPGA功能模块设计
    5.3 本章小结
6 调速系统现场运行情况分析
    6.1 现场运行方式及数据分析
    6.2 现场综合使用效果分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)单元串联型高压变频系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 高压变频器的研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 高压变频器的基本类型
        1.2.3 高压变频调速系统中的关键技术
    1.3 高压变频技术的发展趋势
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 单元串联型高压变频器及其调制技术
    2.1 变频器拓扑结构及原理
    2.2 移相变压器原理及设计
        2.2.1 移相变压器原理
        2.2.2 移相变压器结构及参数设计
    2.3 功率单元原理及设计
        2.3.1 功率单元结构及原理
        2.3.2 功率单元参数设计
    2.4 变频器调制技术
        2.4.1 SPWM控制的工作原理
        2.4.2 载波移相SPWM调制
    2.5 单元串联型高压变频器输出性能分析
    本章小结
第三章 高压变频矢量控制系统设计
    3.1 矢量控制基本思想
    3.2 坐标变换
    3.3 异步电机数学模型
        3.3.1 异步电机在两相静止坐标系下的数学模型
        3.3.2 异步电机在两相旋转坐标系下的数学模型
    3.4 按转子磁场定向的矢量控制
        3.4.1 按转子磁场定向矢量控制原理
        3.4.2 转子磁链观测
    3.5 矢量控制在高压变频系统中的应用设计
        3.5.1 系统结构设计
        3.5.2 系统的矢量控制
    本章小结
第四章 高压变频器单元子模块建模与仿真
    4.1 多重化整流器建模与仿真
    4.2 脉冲信号的仿真
        4.2.1 脉冲信号模型建立
        4.2.2 脉冲信号波形
    4.3 单相电路仿真
        4.3.1 单个功率单元建模与仿真
        4.3.2 单相电路建模与仿真
    4.4 三相电路仿真
        4.4.1 三相电路建模
        4.4.2 三相电路仿真波形及分析
    4.5 载波移相SPWM对输出电压的影响因素仿真分析
        4.5.1 移相角影响
        4.5.2 幅值调制比对输出电压的影响
    本章小结
第五章 单元串联型高压变频系统建模与仿真
    5.1 载波移相控制开环系统仿真
        5.1.1 仿真建模
        5.1.2 仿真结果及分析
    5.2 矢量控制闭环系统仿真
        5.2.1 仿真建模
        5.2.2 仿真结果及分析
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(9)级联型高压变频器的设计与应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 多电平逆变器的拓扑结构
    1.3 高压变频器研究的主要问题
    1.4 高压变频器国内外技术现状
    1.5 高压变频器的发展方向
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 级联型高压变频器拓扑结构分析
    2.1 概述
    2.2 级联型高压变频器的拓扑结构
    2.3 移相变压器延边三角形移相技术
    2.4 功率单元的容错旁路技术
        2.4.1 三相对称旁路技术
        2.4.2 功率单元N+l冗余备份技术
        2.4.3 中性点偏移技术
    2.5 本章小结
第3章 级联型高压变频器调制算法的研究
    3.1 概述
    3.2 H桥功率单元PWM调制方法
    3.3 级联型高压变频器移相PWM调制
    3.4 SPWM波的生成原理与控制算法
        3.4.1 自然采样法
        3.4.2 对称规则采样法
        3.4.3 不对称规则采样法
    3.5 载波相移SPWM技术的数学分析
    3.6 载波移相角度对级联型高压变频器输出性能的影响
    3.7 载波移相SPWM算法的建模与仿真
    3.8 本章小结
第4章 高压变频器的硬件结构及软件设计
    4.1 概述
    4.2 总体结构
    4.3 控制系统结构
    4.4 硬件电路设计
        4.4.1 DSP控制器
        4.4.2 FPGA控制器
        4.4.3 底层驱动电路
        4.4.4 串行通信电路设计
        4.4.5 高压变频器光纤传输设计
    4.5 人机界面
    4.6 控制软件设计
        4.6.1 DSP产生SPWM程序
        4.6.2 底层驱动板控制程序
        4.6.3 DSP与单元箱通信程序
    4.7 本章小结
第5章 高压变频器的现场试验与风机节能改造
    5.1 概述
    5.2 高压变频器现场测试结果
        5.2.1 低压模拟输出电压波形
        5.2.2 高压空载输出电流波形
        5.2.3 高压加载输出电压波形
        5.2.4 高压加载输出电压波形
    5.3 风机变频节能改造原理
        5.3.1 风机的一些基本参数
        5.3.2 风机变频节能原理
        5.3.3 风机变频节能计算
    5.4 风机变频节能改造实例
        5.4.1 现场风机运行工况
        5.4.2 风机变频节能改造方案
        5.4.3 风机变频节能改造过程
        5.4.4 风机变频节能改造节电计算
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文目录

(10)单元串联型高压变频器设计研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目次
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题来源及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要工作和章节安排
第二章 单元串联型高压变频器的原理
    2.1 主电路
    2.2 功率单元
    2.3 移相变压器
第三章 控制系统设计
    3.1 控制系统
    3.2 单元控制板
    3.3 人机部分
第四章 功率单元设计
    4.1 器件选型和计算
    4.2 单元结构设计
    4.3 单元的散热设计
第五章 SPWM波形调制
    5.1 自然采样的原理
    5.2 数字化三角载波
    5.3 数字化正弦调制信号
    5.4 SPWM波形输出
第六章 电量的采集与处理
    6.1 瞬时无功理论
    6.2 电量采集原理
    6.3 电量处理
第七章 仿真和实验
    7.1 系统仿真
    7.2 单元杂散电感测试
    7.3 单元负载测试
第八章 结论和展望
    8.1 课题总结
    8.2 下一步工作
参考文献
作者简介

四、单元串联叠加型高压电机变频器的设计(论文参考文献)

  • [1]某煤矸石2×300MW电厂一次风控制系统改造设计[D]. 赵一凡. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]次同步振荡与轴系扭振的测试与分析[D]. 张卿杰. 东南大学, 2020(02)
  • [3]高压变频技术在攀钢大功率风机中的应用研究[D]. 胡文春. 大连理工大学, 2019(03)
  • [4]三相线电压级联VIENNA整流器及其控制策略研究[D]. 邹甲. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
  • [5]高压变频器在煤矿带式输送机上的应用[J]. 蒋卫良,杨生华,芮丰. 煤炭工程, 2018(11)
  • [6]高压变频节能技术在风机中的研究与应用[D]. 龙义友. 昆明理工大学, 2018(04)
  • [7]发电厂凝泵高压变频调速系统的研究[D]. 彭博. 安徽理工大学, 2014(02)
  • [8]单元串联型高压变频系统研究[D]. 朱丽媛. 大连交通大学, 2012(02)
  • [9]级联型高压变频器的设计与应用研究[D]. 严伟. 湖南大学, 2012(07)
  • [10]单元串联型高压变频器设计研究[D]. 冯芬. 浙江大学, 2011(07)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

单元串联堆叠的高压电机逆变器设计
下载Doc文档

猜你喜欢