【摘 要】
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随着电力电子器件和现代控制理论的飞速发展，交流调速技术也取得了突破性的成就，而作为矿山行业的重要传动控制—矿井提升机交流调速控制则更为引人注目。同时，由于多电平逆变器
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随着电力电子器件和现代控制理论的飞速发展，交流调速技术也取得了突破性的成就，而作为矿山行业的重要传动控制—矿井提升机交流调速控制则更为引人注目。同时，由于多电平逆变器相较于传统两电平逆变器具有显著的优势，这使得多电平逆变技术逐渐成为矿山变频调速主电路的首选算法。因此，本文以矿井提升系统为背景，针对三电平逆变器变频调速系统进行研究。 本文首先分析了二极管嵌位式三电平逆变器的工作原理，并建立了三电平逆变器供电的异步电机数学模型;然后简述了三电平异步电机直接转矩控制的原理及结构，并详细分析了三电平逆变器供电的直接转矩控制系统存在的中点电位不平衡问题;针对中点电位不平衡问题，本文采用了基于固定合成矢量的三电平逆变器直接转矩控制。固定合成矢量法能够有效的简化矢量选择的复杂性问题，同时也可以抑制中点电位不平衡问题和解决电压跳幅过大的问题。 然后本文对基于固定合成矢量的三电平逆变器直接转矩控制系统进行了软件仿真试验，试验得出的定子磁链轨迹近似圆形，曲线光滑;定子磁链幅值大概在0.1个采样周期时达到设定值，此后磁链幅值在设定值附近略有波动，但基本上维持稳定;在0.2s左右转速开始在其参考值附近稳定的波动;在第一个采样周期内，中点电位在±70V之间上下波动，此后，中点电位在±25V之间波动，表明该固定合成矢量法能很好的抑制二极管嵌位型三电平逆变器固有的中点电位不平衡问题。仿真结果说明基于固定合成矢量的三电平逆变器直接转矩控制系统控制能良好，转速和转矩能快速的跟踪响应，同时其对中点电流能起到很好的抑制作用。最后以TMS320F2812为信号处理芯片对系统进行了硬软件设计。
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