1。2 国内外的研究及发展状况

1。3 课题的主要研究内容

本课题研究双PWM控制技术的变频调速系统，可以将其分成两个部分进行分析：整流侧与逆变侧。其中整流侧使用双闭环控制，逆变侧采用空间矢量控制方式。本课题主要研究的内容如下：

1。第一章：绪论介绍了双PWM变频调速系统的背景资料以及研究的目的，分析国内外双PWM变频技术发展状况以及其控制策略的介绍。

2。第二章：介绍了双PWM变频技术的基本理论，并介绍了双PWM变频调速技术拓扑结构的发展变化以及异步电动机矢量控制技术。

3。第三章：首先介绍了PWM整流器的拓扑结构、工作原理，之后对PWM整流器进行数学建模，最后研究其控制策略，选择并设计了双闭环的控制结构。

3。第四章：首先介绍了PWM逆变器的基本结构、工作原理，之后分析SVPWM控制技术，及其算法的实现，最后设计研究多电平逆变技术。

4。第五章：构建基于TMS320F28335为核心的双PWM变频调速系统的硬件电路，分析硬件电路中元件的参数，并设计出主电路、控制电路及检测采样电路等。

5。第六章：设计双PWM的软件，设计各部分的程序流程图。

6。第七章：使用MATLAB软件建立完整的双PWM变频调速系统，进行仿真实验，并对结果做出对比分析。

7。第八章：对双PWM变频调速技术进行总结，展望未来。

2 双PWM变频调速的理论知识

随着电力电子技术的发展,尤其是数字控制芯片的出现使PWM控制更容易实现,由于双PWM控制技术不仅仅具有PWM整流器与PWM逆变器的优点,还能够减少系统的能耗，所以这种技术变频调速系统中的应用越来越广泛。

2。1 双PWM变频调速的工作原理

在AC-DC-AC的变换中,整流器和逆变器都采用PWM控制技术,这样的变换系统就被称为双PWM控制系统。其原理图如2-1，其工作原理如下:

图2-1  双PWM变频调速的结构总图

(1) 能量从电网流向负载,能量由交流电网经整流器中的桥式整流电路向滤波电容 充电,经过逆变器中的功率开关管逆变成频率可调节的三相电压给电动机供电，此时电动机处于电动状态。

(2) 能量反馈回电网时,电动机产生的再来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*生能量经逆变器中的元件向直流侧的电容 充电，由于使用了全控器件功率,可以将直流侧能量回馈电网,实现能量的双向流动，此时电动机处于发电状态。

2。2 双PWM拓扑结构的发展

双PWM控制的基本结构框图如图2-1所示，之后出现的所有双PWM的设计都是在这个基础结构上发展衍生出来的。

1。 电流源型双PWM

电流源型需要采用大电感来滤波，其优点是不存在直接导通的现象，缺点是传输比低，而且输出电压有电压尖峰和共模电压。如图2-2所示。

图2-2 电流源型双PWM拓扑结构

2。 电压源型双PWM

电压型双PWM结构中间直流部分使用大电容来储存能量，由于电路结构简单、性能可靠，因此被广泛的使用，如图2-3所示。

图2-3 电压源型双PWM拓扑结构

3。 简化型两电平双PWM

为了减少IGBT的使用，图2-4所表示的拓扑结构只用了8个功率开关。优点是电路结构比较简单紧凑。缺点是其直流侧电压升高，导致直流侧电容和功率开关器件的额定电压都必须提高。

图2-4 简化后的双PWM拓扑结构

4。 中点嵌位三电平双PWM