基于变频调速系统的DC-Link电容可靠性评估开题报告

 2020-02-20 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静关率较高,相对稳定性好。 (2) 调速范围较大,精度高。 (3) 起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 (4) 变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。

变频调速系统(adjustable speed drive, asd)具有良好的软启动、调速、制动、远程控制和高效率等优点,已经逐步取代传统的直驱电机,被广泛应用于工业生产、交通运输和人们的日常生活等领域,极大的促进了电机的节能降耗。但是其dc-link电容是asd系统可靠性的瓶颈,dc-link的低可靠性极大的缩短了系统的寿命,因此研究asd系统中dc-link电容的寿命对系统的可靠性进行评估有重要意义。

国外研究现状:[1]在本文中,在单位和系统级别,分析了具有不同前端拓扑结构的并网三相电机驱动系统。分析表明,单驱动系统和多驱动系统的共振频率受直流链路组件的尺寸和电网配置的影响。由于小型直流链路电容器,sdlc驱动器的谐振频率高于传统和ei驱动器,这对线路电流谐波发射有很大影响, 从而影响系统的电能质量。仿真,分析和测试结果表明,在高功率水平下运行的单和多sdlc驱动器在宽频率范围内具有更好的谐波性能,而在部分功率下,其性能取决于电网配置,驱动参数和负载曲线。 另一方面,传统和ei驱动器在0-2khz的频率范围内具有一致的谐波发射,已经分析了这三种不同驱动器的谐波发射并测试了2-9 khz 的频率范围,结果表明sdlc驱动器在电机侧缓冲逆变器产生的高频噪声的能力较弱。

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2. 研究的基本内容与方案

课题的主要目的包括以下几方面的内容:

(1).建立变频调速系统的dc-link电容的电-损耗模型;

(2).使用simulink对变频调速系统进行仿真并分析dc-link电容的电流;

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3. 研究计划与安排

1-2周,查阅资料,外文翻译,完成开题答辩;
3-5周,掌握元器件电-损耗模型的建立、器件的选型算方法;
6-10周,掌握相关仿真软件使用方法,并完成的仿真验证;
11-14周,对仿真结果进行分析;
15-17周,撰写毕业论文,完成论文答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1] f. zare, h. soltani, d. kumar, p. davari, h. a. m. delpino, and f. blaabjerg, “harmonic emissions of three-phase

diode rectifiers in distribution networks,” ieee access, vol. 5, pp. 2819–2833, 2017

[2] h. wang, p. davari, h. wang, d. kumar, f. zare, and f. blaabjerg, “lifetime estimation of dc-link capacitors in

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