Matlab在环保变频器研究中的应用

论文字数:19411,页数:51 附开题报告，文献综述，无目录摘要。 

第一章  绪 论

 本章简要回顾了电力电子技术的发展、谐波污染问题，以及计算机仿真技术发展情况，利用Matlab 在环保变频器研究中的应用，提出了本论文的任务。

1.1 电力电子换流技术概述

 电力电子技术是20世纪后半期诞生和发展的一门崭新技术，可以说，在21世纪电力电子技术仍将以迅猛的速度发展。以计算机为核心的信息科学将是21世纪起主导作用的科学技术之一，这是毫无疑义的。
 进入二十一世纪，电能对日常生活、工农业生产的影响已经到了前所未有的程度。自二十世纪七十年代，尤其是八十年代以来，随着人们对能源危机问题的普遍认识，以及伴随着工业技术的飞速发展，人们对电能的使用提出了更高的要求，要求进行优质、合理和高效的使用，电力电子技术从而也得到了迅猛的发展，获得了广泛的应用。
 
1.1.1 电力电子技术的发展过程

 电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件发展为纲的。电力电子技术的重大变革是以电力半导体器件的发展为先导的。
 二十世纪五十年代末，第一只功率晶闸管在美国通用电气公司诞生，电能的变换与控制从此告别旋转变流机组和离子变流器时代，进入以电力半导体模块为元件的固态换流器时代。从六十年代起，微处理器、LSI等微电子技术开始了飞速的发展，快速可关断电力半导体变流器件（如GTO、GTR）的研制工作也进展迅速，载波频率为3KHz的PWM逆变器于70年代末出现。
 八十年代以来，微电子技术与电力电子技术在各自的发展基础上相结合产生了高频化、全控型的大功率半导体器件（如以功率MOSFET、IGBT等为代表的可关断器件）。尤其是进入九十年代以后，以IGBT、IGCT（Integrated Gate Commutated Thyristor）为代表的性能优异的新型复合器件的发展更为引人注目。随着这类复合器件耐压、电流和开关性能的迅速提高，在中小容量变流设备中曾得到广泛应用的GTR已几乎完全被IGBT取代，而SCR、GTO在大功率换流应用领域中也开始受到IGBT、IGCT强有力的挑战。
 近年来，功率器件的发展更趋于智能化和集成化，集驱动、保护、逻辑等单元为一体的IPM也已进入实用化阶段。电力电子器件正沿着高耐压、大电流、高频、易驱动、低损耗、高可靠性、长寿命、智能模块化的方向前进。可以说，这些新型电力电子器件的发展给高性能电力电子变流技术的研究与发展奠定了坚实的物质基础。
 伴随着功率半导体制造技术的提高，人们在微处理器技术和控制领域也取得了巨大进步，电力电子变流技术从而获得了飞速的发展。无论是在工业应用领域还是在家庭生活中，人们都开始感受到电力电子技术的发展所带来的巨大影响。
 
1.1.2 电力电子装置的谐波污染

 任何事物都有其两面性。电力电子技术在给人们的生活带来方便的同时，也引发了新问题的出现，即电力电子装置的谐波问题。谐波问题是随着电力电子技术的出现而相伴产生的。传统的不控或相控整流电路的谐波污染和功率因数低下形成了人们常说的电力公害,其中尤以谐波污染为甚。工业用电的负荷，如大功率换流设备、轧机、电焊机、感应加热设备、通信设备和电力机车等是主要的谐波源。