1、基于多電平變換器的高壓大容量交流調(diào)速技術是當今電力電子與電力傳動領域的研究熱點之一。本文對二極管箝位型三電平逆變器的空間電壓矢量調(diào)制技術進行了全面研究，并以異步電機為負載研究和探討了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制及其無速度傳感器控制技術，建立起一套三電平逆變器實驗平臺，進行了大量的實驗研究。 本文緒論部分針對國內(nèi)外高壓大容量多電平變換技術和交流傳動控制技術作了簡要綜述，著重分析了多電平拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，討論了交流調(diào)速的發(fā)展和直接轉(zhuǎn)

2、矩控制技術的特點，指出本文選題的目的和意義。 論文詳細論述了三電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制的工作原理和實現(xiàn)方法，提出了首發(fā)矢量全部采用正小矢量或負小矢量的空間電壓矢量調(diào)制算法，這是一種八段對稱式SVPWM，實際上是一種單極性的脈寬調(diào)制方法?？紤]到對冗余矢量的不同處理方式，提出了一種準雙極性SvPWM方法，通過對冗余矢量的不同處理，其調(diào)制方式更有利于抑制中點電壓的波動。 深入分析了中點電壓波動的原因，建立起平均中點電流模型，

3、為中點電壓平衡控制提供了理論基礎?；诳臻g矢量調(diào)制與三角載波調(diào)制兩類調(diào)制方法的本質(zhì)聯(lián)系和準雙極性調(diào)制方法，提出了兩種中點電壓平衡控制的方法，該方法只需電容電壓和負載三相電流信息，控制算法簡便易行，有利于計算機數(shù)字控制實現(xiàn)。 分析了三電平逆變器在高調(diào)制深度下中點電壓平衡控制效果差的原因，提出了一種將中矢量由冗余小矢量合成的空間矢量調(diào)制方法。理論分析和仿真研究結(jié)果表明，這種基于矢量合成的空間矢量調(diào)制方法在一個采樣周期中對中點電流的平

4、均效果為零，對中點電壓不構(gòu)成影響，可以有效抑制中點電壓的波動，尤其是在高調(diào)制深度下。 深入闡述了三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制的主要問題及虛擬合成矢量控制方法，詳細討論了三電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制中的矢量選擇方案。在此基礎上，將基于PI調(diào)節(jié)思想的感應電機DTC控制策略引入到三電平逆變器的控制中。這種基于PI調(diào)節(jié)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法具有便于中點電位控制、轉(zhuǎn)矩響應快、轉(zhuǎn)矩脈動低等優(yōu)點。 研究了基于異步電機數(shù)學模型直接推導的定子磁鏈估算

5、方法，并對其估算性能進行了深入分析。提出了以定子電流、定子磁鏈為狀態(tài)變量構(gòu)成異步電機全階狀態(tài)觀測器的方案，系統(tǒng)地給出了這種全階狀態(tài)觀測器的設計方法。并根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性原理推導了基于自適應全階觀測器的速度辨識算法，所提出的全階觀測器方案在準確觀測電機磁鏈的同時可實現(xiàn)高性能的無速度傳感器運行。 以TMS320LF2407A DSP為控制核心，研制了一套三電平逆變器實驗裝置。在此裝置上完成了三電平逆變器的相關實驗研究，實驗裝置運行