载波相移调制技术及其在大功率变流器中的应用

分类: 图书,工业技术,电工技术,电气化、电能应用,
作者: 李建林,王立乔 著
出 版 社: 机械工业出版社
出版时间: 2009-6-1字数:版次: 1页数: 197印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787111271376包装: 平装内容简介
在大功率电力电子变流装置的实现上,一个重要的问题就是大功率器件的工作频率较低,无法应用PWM等优秀的调制技术。载波相移正弦波脉宽调制(ca—er Phase--Shifted SPWM,CPS-SPWM)技术就是为了解决该问题而提出的新技术。本书的作者对CPS-SPWM技术在多电平变流器的实现方法,以及该技术在功率F1益增大的风力发电机组用变流器中的应用做了一些研究工作。
CPS—SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机结合。该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,因而具有良好的谐波特性。该技术在大功率变流器场合有一定的应用前景。
本书可作为电力电子技术专业,尤其是大功率变流、多电平变流等方向的研究生教材,也可作为从事本专业科技工作人员的参考书。
作者简介
李建林:1976年生,博士,博士后,中国科学院电工研究所副研究员,硕士生导师。中国可再生能源风能协会委员,全国风力机械标准化技术委员会委员,电工技术学会、动力工程学会新能源专委会委员,《电网技术》、《电工技术学报》、《电力系统自动化》、《中国电机工程学报》等杂志特约审稿人,IEEE会员。2005年获浙江大学电力电子与电气传动专业博士学位,2005~2007年在中国科学院电工研究所从事博士后科研工作,研究方向为可再生能源发电技术、风力发电技术、电力电子技术。出站后至今在中国科学院电工研究所从事风力发电领域的科研工作,任副研究员,硕士生导师。近年来发表文章150余篇,其中40余篇被EI检索,发明专利10项。先后出版专著《风力发电中的电力电子变流技术》和《风力发电系统低电压运行技术》。
目录
第1章 绪论
1.1 大功率变流器发展概述
1.2 人功率变流器拓扑学进展
1.2.1 普通变流器
1.2.2 多重化结构
1.2.3 组合变流器
1.2.4 多屯平变流器
1.2.5 大功率变流器的应用综述
1.3 电流型多电平变流器的研究背景
1.3.1 电流型多电平变流器是一个新的研究课题
1.3.2 电流型多电平变流器的应用前景
1.3.3 电流型多电平变流器的研究现状
1.4 大功率变流器的调制策略
1.4.1 阶梯波脉宽调制
1.4.2 基于载波组的PWM技术
1.4.3 多电平电压空间矢量调制
1.4.4 载波相移SPWM技术
1.4.5 相移SVM技术
1.4.6 滞环电流控制
1.4.7 单周期控制
1.4.8 其他控制方式
第2章 CPsSPwM技术的理论研究
2.1 自然采样SPWM理论
2.1.1 自然采样的二逻辑sPWM理论
2.1.2 自然采样的三逻辑SPWM理论
2.2 二逻辑相移sP'WM技术的数学分析
2.2.1 二逻辑相移SPWM技术的数学模型
2.2.2 二逻辑相移SPWM技术的分析
2.3 三逻辑相移SPWM技术的数学分析
2.3.1 三逻辑相移SPWM技术的数学模型
2.3.2 三逻辑相移SPWM技术讨论
2.3.3 相移SPWM技术的传输带宽
2.4 载波相移SPWM技术的基本原理及简要数学分析
2.4.1 载波相移SPWM技术的基本原理
2.4.2 载波相移SPWM技术的简单数学分析
2.4.3 载波相移SPWM技术的扩展应用
2.5 载波相移SPWM技术理论
2.5.1 调制原理
2.5.2 CPS—SPWM波形的组成
2.5.3 CPS—SPWM的等效载波频率
2.5.4 CPS—SPWM组合变流器的线性度和传输带宽
2.6 CPS—SPWM技术与自然采样SPWM技术的比较
2.7 CPS—SPWM技术的评价
2.8 CPS—SPWM技术的拓展应用
第3章 CPS-SVM技术
3.1 SVM技术的基本原理
3.1.1 电压空间矢量的概念
3.1.2 三相逆变器的基本电压矢量
3.1.3 磁链跟踪PWM的基本思想
3.1.4 SVM技术的电压采样解释
3.2 SVM技术的调制方式
3.2.1 SVM的基本调制算法
3.2.2 SVM的两种开关调制模式
3.2.3 SVM波的显化
3.3 CPS—SVM技术的基本原理及分析
3.3.1 载波相移与错时采样
3.3.2 CPS.SVM技术的调制方法
3.3.3 CPS.SVM技术的特性分析
3.3.4 CPS.SVM组合变流器的仿真结果与分析
3.3.5 CPS.SVM技术与其他调制技术的比较研究
3.3.6 CPS.SVM组合变流器的基本电压矢鼍和磁链图
3.4 CPS—SVM组合变流器输出线电压与幅度调制比的关系
3.4.1 变流器单元数N=2时的情况
3.4.2 变流器单元数N2时的情况
3.5 CPS.SVM基本原理的实验验证
3.6 本章小结
第4章 载波相移技术的数字化实现方法
第5章 CPS技术在电压型、电流型多电平变流器中的应用
第6章 载波相移调制技术在风力发电机组用变流器中的应用
参考文献
书摘插图
第2章 CPsSPwM技术的理论研究
CPS—SPWM技术是一种适用于大功率变流器的优秀调制策略,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,不但使SPWM技术应用于特大功率场合成为可能,而且在提高装置容量的同时,有效地减小输出谐波,提高了整个装置的信号传输带宽。除此之外,该技术还具备线性度好、控制性能优越等一系列优点。这就为CPS—SPWM技术在大功率变流器中的应用奠定了基础。
要从本质上理解CPS—SPWM技术,并将该技术灵活应用到大功率变流器领域,有必要对该方法谐波消除的机理、线性度和传输带宽等问题进行深入的剖析。为便于本书的论述,在此专门用一章的篇幅对该理论加以介绍,并且本书将CPS-SPWM技术引入级联H桥变流器,提出了基于CPS—SPWM技术的级联H桥变流器,并详细分析了这种变流器的工作原理。
2.1 自然采样SPWM理论
由于CPS-SPWM技术是在综合自然采样SPWM技术和多重化技术的基础上产生的,其理论源于自然采样SPWM理论和多重化原理,因而本章将先介绍自然采样SPWM理论,并在此基础上导出CPS—SPWM理论。
……