三相電流型PWM整流器的研究與實現(xiàn).pdf

1、諧波和功率因數(shù)是主要的電能質(zhì)量問題，其治理方法是電力電子領(lǐng)域一個重要的研究熱點，PWM整流器作為功率因數(shù)校正方法之一，克服了傳統(tǒng)整流器能量單向流動、低功率因數(shù)、高諧波含量以及可控性差等缺點，已逐漸應(yīng)用于國民經(jīng)濟中各個部門。PWM整流器按輸出源特性可分為電壓型與電流型PWM整流器兩類，相對于電壓型PWM整流器，電流型PWM整流器發(fā)展較晚，但近年隨著器件、調(diào)制及控制的發(fā)展，具有內(nèi)在電流限制能力的電流型PWM整流器應(yīng)用范圍越來越廣，主要應(yīng)用在

2、電機驅(qū)動、超導儲能、脈沖電源、感應(yīng)加熱以及新能源發(fā)電等場合。順應(yīng)發(fā)展趨勢，本文針對三相電流型PWM整流器及其控制等進行研究。
　　本文首先針對三相電流型PWM整流器的電路拓撲本質(zhì)進行分析，得出電壓型PWM整流器與電流型PWM整流器電路本質(zhì)的衍生過程，而且還從控制目標的角度分析了電流型PWM整流器的工作原理，并建立了基于dq坐標系下的數(shù)學模型，在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上對三相電流型PWM整流器進行靜態(tài)特性分析，總結(jié)出其內(nèi)在運行規(guī)律。此外還著

3、重對信號發(fā)生技術(shù)與器件應(yīng)力進行探索分析，得出信號發(fā)生技術(shù)的設(shè)計方法、電流型PWM整流器的緩沖電路設(shè)計依據(jù)以及功率半導體器件的損耗分布情況等結(jié)論。
　　本文還重點對三相電流型PWM整流器的功率因數(shù)運行能力以及有源阻尼控制進行研究與仿真分析。功率因數(shù)運行能力不僅與負載類型及大小、調(diào)制比、負載電流與LC濾波器參數(shù)有關(guān)，而且還與控制方法密切相關(guān)，通過MATLAB仿真得出四種控制方法功率因數(shù)運行能力的優(yōu)劣順序。對于有源阻尼控制的研究是在總結(jié)

4、所有無源阻尼方案的阻尼特性與濾波特性基礎(chǔ)上發(fā)展的，提出了共計16種基于虛擬阻抗的有源阻尼控制策略，并且分析總結(jié)了各方法的特點及其之間的一般性，通過仿真驗證了所述有源阻尼控制策略的有效性，且從仿真結(jié)果中總結(jié)出基于不同無源阻尼方案、不同反饋電量、不同阻尼電阻大小與功率因數(shù)運行能力之間的規(guī)律。
　　本文最后設(shè)計了3kW三相電流型PWM整流器的硬件與軟件系統(tǒng)，并提出一種實現(xiàn)疊流時間的新方法，能獲取更高的疊流時間精度。在實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進