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由于级联式电压源型高压变频器在矿用调速节能领域的应用越来越广泛，其控制精度和安全性能不断提高，现已成为电力电子领域研究的焦点之一。本课题以级联式电压源型矿用提升机高压变频器为研究对象，通过对比分析几种多电平逆变器的拓扑结构，选取级联式电压源型作为本课题研究的拓扑结构，通过硬件设计和软件编程完成由DSP+FPGA控制的高压变频器，达到变频调速中的系统设计与实现。采取仿真分析与现场试验相结合的方法，验证该系统是否可实现稳定运行，达到调速节能性能目的。本论文主要包括以下内容：
(1)介绍了国内外高压变频器的研究现状，对不同时期涌现出的高压变频器进行探究。对比分析了国内外变频器的研究进程，总结国产高压变频器的优点和劣势；
(2)首先给出了三种常用型多电平逆变器的拓扑结构，其次对各种拓扑结构的优点和缺点进行简单介绍，再次分析级联式电压源型高压变频器的系统组成，最后对系统的各部分组成进行描述；
(3)介绍了当今社会应用较广的三种多电平逆变器调制策略，包括双极性CPS-SPWM、单极倍频CPS-SPWM以及双回路PI调制策略，对三种调制策略的原理进行详细描述。借助Simulink搭建对应仿真模型，对输出波形进行分析说明；
(4)对级联式电压源型矿用高压变频器的硬件进行了研究与设计，装置的硬件控制部分主要由以下部分组成：实现电压电流采集功能的信号采样模块、实现程序运行以及模数转换功能的DSP最小系统、实现控制逆变输出功能的PWM脉冲模块、实现数据存储功能的FLASH模块、实现逻辑处理功能的FPGA模块、实现与触摸屏进行数据通信功能的RS485模块以及其他功能模块；
(5)详细阐述了矿用高压变频器控制系统的程序设计过程，主要包括实时操作系统的介绍、系统任务的建立、执行、信号采集程序的实现、保护子程序的实现、数据存储程序的实现以及通讯程序的实现等；
(6)将设计出的级联式电压源型高压变频器整套设备组装成形，进行了现场调试和试验，通过理论分析与实验相结合的方法，验证本课题的正确性、有效性和可行性，为今后从事相关方面工作积累了宝贵的经验。
(1)介绍了国内外高压变频器的研究现状，对不同时期涌现出的高压变频器进行探究。对比分析了国内外变频器的研究进程，总结国产高压变频器的优点和劣势；
(2)首先给出了三种常用型多电平逆变器的拓扑结构，其次对各种拓扑结构的优点和缺点进行简单介绍，再次分析级联式电压源型高压变频器的系统组成，最后对系统的各部分组成进行描述；
(3)介绍了当今社会应用较广的三种多电平逆变器调制策略，包括双极性CPS-SPWM、单极倍频CPS-SPWM以及双回路PI调制策略，对三种调制策略的原理进行详细描述。借助Simulink搭建对应仿真模型，对输出波形进行分析说明；
(4)对级联式电压源型矿用高压变频器的硬件进行了研究与设计，装置的硬件控制部分主要由以下部分组成：实现电压电流采集功能的信号采样模块、实现程序运行以及模数转换功能的DSP最小系统、实现控制逆变输出功能的PWM脉冲模块、实现数据存储功能的FLASH模块、实现逻辑处理功能的FPGA模块、实现与触摸屏进行数据通信功能的RS485模块以及其他功能模块；
(5)详细阐述了矿用高压变频器控制系统的程序设计过程，主要包括实时操作系统的介绍、系统任务的建立、执行、信号采集程序的实现、保护子程序的实现、数据存储程序的实现以及通讯程序的实现等；
(6)将设计出的级联式电压源型高压变频器整套设备组装成形，进行了现场调试和试验，通过理论分析与实验相结合的方法，验证本课题的正确性、有效性和可行性，为今后从事相关方面工作积累了宝贵的经验。