基于空間電壓矢量控制的三相電壓型PWM整流器的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的二極管不控整流和晶閘管相控整流會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波污染，降低整流器的功率因數(shù)。PWM整流器采用全控型功率開關(guān)管，如MOSFET和IGBT替代半控型和不控型功率開關(guān)管，通過PWM脈寬調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)管的開通和關(guān)斷。PWM整流器能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流的正弦波控制和四象限運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)了“綠色電能變換”。
　　 本文首先分析了三相電壓型PWM整流器的工作原理，通過坐標(biāo)變換推導(dǎo)出了三相VSR在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d，q)下的數(shù)學(xué)模型。通過對(duì)

2、不同控制策略的對(duì)比并結(jié)合系統(tǒng)性能的要求，采用電網(wǎng)電壓矢量定向和基于瞬時(shí)無功功率理論的有功、無功電流雙閉環(huán)控制策略。給出了數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)動(dòng)穩(wěn)態(tài)特性對(duì)三相VSR的交流側(cè)電感和直流側(cè)電容進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　 文中分析了空間矢量脈寬調(diào)制原理，并在此基礎(chǔ)上提出了一種簡化的SVPWM算法，該算法根據(jù)參考電壓矢量在兩相靜止坐標(biāo)系上的分量直接計(jì)算出其位置和空間電壓矢量在各個(gè)扇區(qū)內(nèi)的作用時(shí)間。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭

3、建了系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行了仿真和分析。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在動(dòng)穩(wěn)態(tài)下的單位功率因數(shù)運(yùn)行和能量雙向流動(dòng)，驗(yàn)證了理論分析的正確性和可行性。
　　 針對(duì)PWM整流器易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，以DSP芯片TMS320F2812為控制器對(duì)三相電壓型PWM整流器進(jìn)行了硬、軟件的研究和設(shè)計(jì)。深入分析了整流器的主電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的原理和設(shè)計(jì)方法，對(duì)相關(guān)元器件進(jìn)行了選型和工作原理介紹，在PROTEL中設(shè)計(jì)了硬件電路，