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三相电压型PWM整流器的研究与设计

论文摘要

传统被广泛采用的不可控整流器(二极管整流器)和相控整流器(晶闸管整流器)虽然技术都已经相当成熟,但是会影响整流器的功率因数,进而对电网的质量造成影响。PWM整流器针对这些不足做了改进,应用全控型的功率开关管取代了半控型功率开关和二极管,以PWM斩波控制取代了相控整流和不控整流,因而可以消除整流器对电网质量造成的影响。PWM整流技术的关键是控制网侧电流成为幅值、相位可控的正弦基波电流。本文首先介绍了PWM整流器技术的发展历史与研究现状,说明了电流波形控制的重要性,着重介绍了应用最为广泛的直接电流控制策略,并提出了新型PI调节直接电流控制的方法。接着介绍了三相电压型PWM整流器系统的结构、工作原理以及控制方法,并对多种电流内环控制策略在Matlab下进行了系统仿真。本文作者研制了一套三相电压型PWM整流器样机,提出了三相电压型PWM整流器的改进的控制方法,在文中详细介绍了硬件电路的设计并且进行了实验,得到了满意的结果。实验表明,作者提出的改进的控制方法是可行的。最后本文进行了研究总结,并探讨了今后的研究方向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 PWM 整流器研究概况
  • 1.2 PWM 整流器的分类及拓扑类型
  • 1.2.1 电压型PWM 整流器VSR
  • 1.2.2 电流型PWM 整流器CSR
  • 1.3 本文的研究内容
  • 第二章 三相VSR 整流器工作原理
  • 2.1 三相VSR 整流器的数学模型
  • 2.1.1 三相静止坐标系下的数学模型
  • 2.1.2 两相同步旋转坐标系下的数学模型
  • 2.2 三相VSR 的矢量图分析
  • 2.3 三相VSR 的PWM 分析
  • 第三章 三相VSR 整流器的控制方法及仿真
  • 3.1 三相VSR 电流内环的前馈解耦控制
  • 3.2 三相VSR 电流内环的定频空间矢量控制
  • 3.3 三相VSR 电流内环的定频PWM 控制
  • 3.4 三相VSR 电流内环的新型定频PI 控制
  • 第四章 三相VSR 的系统设计
  • 4.1 总体设计
  • 4.2 硬件电路结构设计的原则
  • 4.3 整流器主电路设计
  • 4.3.1 主开关管的选择
  • 4.3.2 RC 缓冲吸收电路
  • 4.3.3 网侧电感的计算
  • 4.3.4 直流侧电容的计算
  • 4.4 控制电路设计
  • 4.5 信号采样电路设计
  • 4.5.1 传感器电路设计
  • 4.5.2 信号调理电路设计
  • 4.6 驱动电路
  • 第五章 三相VSR 的控制软件设计
  • 5.1 控制软件设计的要求
  • 5.2 控制软件的结构
  • 5.3 控制软件的功能
  • 第六章 实验结果与分析
  • 6.1 实验方案
  • 6.2 实验结果与分析
  • 第七章结论
  • 7.1 本项目所取得的研究成果
  • 7.2 进一步深入研究的展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间论文发表情况

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/60880be6166c8f1b2f93928a.html