控制的三相橋式pwm整流電路的設(shè)計(jì)與分析

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)2005屆本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選集228直接電流控制的三相橋式PWM整流電路的設(shè)計(jì)與分析電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院：王鵬宇指導(dǎo)教師：王明彥摘要：本文對直接電流控制的PWM整流電路開展研究，主要內(nèi)容如下：(1)設(shè)計(jì)BOOST型三相橋式PWM整流器的主電路。(2)設(shè)計(jì)基于直接電流控制PWM整流電路的控制系統(tǒng)。(3)建立直接電流控制系統(tǒng)Simulink仿真模型，進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果證明直接電流控制方案使得PWM整流器功率因數(shù)接近

2、于1，流入電網(wǎng)的電流基本接近正弦波，對電網(wǎng)的諧波污染小等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PWM整流；單位功率因數(shù)；直接電流控制；dq變換Abstrac：WiththisregardsthedissertationcomprehensivelystudiedtheDirectCurrentControlledThreephasePWMRectifierthemaincontentsareasfollows:(1)Designthemaincircuitof

3、theBoosttypeThreephasePWMRectifier.(2)DesignthecontrollingsystemofthePWMRectifier.(3)EstablishthesimulatemodelofcontrolsystemoftheDirectCurrentControlledThreephasePWMRectifiercarryonsimulatinganalysis.Theresultsofthesimu

4、lationprovethatthedirectcurrentcontrolsystemhasmuchadvantagefcontrollingthePWMrectifiersuchas:highpowerfactapproximatetounitthelinecurrentflowingintolinesideisclosetothesinewavebasiclypollutionoftheharmonicislowetc.Keywd

5、s：PWMRectifierUnityPowerFactDirectCurrentControldqVectTransf1引言目前，各類電力電子變換器的輸入整流電路輸入功率級一般采用不可控整流或相控整流電路。這類整流電路結(jié)構(gòu)簡單，控制技術(shù)成熟，但交流側(cè)輸入功率因數(shù)低，并向電網(wǎng)注入大量的諧波電流。據(jù)估計(jì)，在發(fā)達(dá)國家有60%的電能經(jīng)過變換后才使用，而這個(gè)數(shù)字在本世紀(jì)初達(dá)到95%。目前，諧波污染在我國也已經(jīng)成為一個(gè)比較嚴(yán)重的公害，亟待解決。P

6、WM整流具有功率因數(shù)接近1、流入電網(wǎng)的電流基本接近正弦波、對電網(wǎng)的諧波污染小等優(yōu)點(diǎn)。本課題的研究和設(shè)計(jì)任務(wù)包括：設(shè)計(jì)BOOST型三相橋式PWM整流器的主電路，建立其在(d，q)坐標(biāo)系下的dq模型，設(shè)計(jì)PWM整流電路的控制系統(tǒng)，建立直接電流控制系統(tǒng)Simulink仿真模型，并進(jìn)行諧波分析。2三相橋式三相橋式PWM整流器主電路設(shè)計(jì)與建模整流器主電路設(shè)計(jì)與建模（1）三相橋式PWM整流器主電路設(shè)計(jì)圖1為三相橋式PWM整流器主電路的電路圖。oaU

7、??citbUcULLL1R1R1R??ait??bitNpaUpbUpcUdciLiCdcvLR1VD1VT2VT3VT4VT5VT6VT6VD5VD4VD3VD2VD圖1三相橋式PWM整流器主電路解得，其直流側(cè)電壓表達(dá)式為(1)22cosAdcUvM??哈爾濱工業(yè)大學(xué)2005屆本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選集2303三相橋式三相橋式PWM整流電路的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整流電路的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接電流控制是針對間接電流控制不足提出來的。二者在結(jié)構(gòu)上

8、的主要差別在于：前者引入網(wǎng)側(cè)電流閉環(huán)控制。這使網(wǎng)側(cè)電流動(dòng)、靜態(tài)性能得到了提高，同時(shí)也使網(wǎng)側(cè)電流對系統(tǒng)參數(shù)不敏感，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。dq坐標(biāo)系中PWM整流器直接電流控制的原理圖如下：三相電壓型整流器PWM調(diào)制及門極驅(qū)動(dòng)矢量變換PLL矢量變換K??1cGs??2cGs??vGsaVbVcVt?bfiafiofVcfiqfidfidrefiqrefiefV圖2坐標(biāo)系(d，q)中PWM整流器直接電流控制原理（1）電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡化的電

9、流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)如圖3。??1isiKsTsT?12PWMsKTs???11RsLR?qi?qi＋－圖3無eq擾動(dòng)時(shí)的電路內(nèi)環(huán)簡化結(jié)構(gòu)qi電流內(nèi)環(huán)應(yīng)獲得較快的跟隨性能，按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，PI調(diào)節(jié)器零點(diǎn)抵消電流控制對象傳函的極點(diǎn)，即。校正后，電流內(nèi)環(huán)的開環(huán)傳函為iTLR?(8)????1.51iPPWMiisKKWsRTsT??當(dāng)系統(tǒng)阻尼比ξ＝0.707時(shí)，求解得(9)33IiPSPWMiPiIisPWMRTKTKKRKTTK????????