论文部分内容阅读
传统的AC/DC电能变换器,普遍采用二极管不控整流或相控整流方式,随着这类电力电子装置在电网中运行数量的增加,注入电网的谐波污染越来越大,导致电网的功率因数下降,电能的有效利用率降低。因此,提高功率因数和抑制谐波问题成为当今世界研究的热点。PWM整流器具有直流侧电压恒定、能实现单位功率因数运行、能量可以双向流动等特性,受到了国内外学者的广泛关注。本文针对三相大功率PWM整流器开展研究工作,研究了三相整流器的工作拓扑、工作原理和控制方法,给出了三相空间矢量控制的详细设计和仿真验证,基于50kVA三相PWM整流器给出系统的详细硬件和软件设计过程,并完成样机系统的实验分析和验证。
首先,论文介绍了PWM整流器四象限工作原理,分别在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系中建立了三相PWM整流器的数学模型,分析了三相PWM整流器的开关模态、换流方式等运行机理。然后,研究了三相PWM整流器的常用控制策略,重点研究了基于dq旋转坐标系的矢量控制策略,并对控制系统参数进行了设计,给出了设计准则。研究了三相PWM整流器的空间矢量调制的相关技术,在Matlab/Simulink环境下对三相PWM整流器的空间矢量调制策略进行了仿真验证。最后,设计并搭建了一个基于TMS320F2812控制的50kVA三相PWM整流器实验平台,介绍了硬件电路和软件程序的设计方法,并以此平台进行了实验验证,实验结果与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。