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對電網(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行，真正實現(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

2、不同控制策略的對比并結(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)計方法，根據(jù)動穩(wěn)態(tài)特性對三相VSR的交流側(cè)電感和直流側(cè)電容進行了設(shè)計。
　　 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)系上的分量直接計算出其位置和空間電壓矢量在各個扇區(qū)內(nèi)的作用時間。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下搭

3、建了系統(tǒng)的仿真模型，對系統(tǒng)的動穩(wěn)態(tài)性能進行了仿真和分析。仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在動穩(wěn)態(tài)下的單位功率因數(shù)運行和能量雙向流動，驗證了理論分析的正確性和可行性。
　　 針對PWM整流器易于數(shù)字化實現(xiàn)的特點，以DSP芯片TMS320F2812為控制器對三相電壓型PWM整流器進行了硬、軟件的研究和設(shè)計。深入分析了整流器的主電路、控制電路和驅(qū)動保護電路的原理和設(shè)計方法，對相關(guān)元器件進行了選型和工作原理介紹，在PROTEL中設(shè)計了硬件電路，