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三相电压型PWM可逆功率变流器是解决目前日益严重的“电网污染”问题的最有效装置,因为它能够提高电力系统的功率因数,即能够使交流侧输入电流正弦化且与电网电压同相位、实现能量的双向流动等优点,从而成为电力电子应用领域的研究热点。
本文首先介绍了三相电压型PWM可逆功率变流器的工作原理,然后建立其一般数学模型。在一般数学模型的基础上,通过坐标变换,建立了功率变流器在同步旋转(d,q)坐标系统下的电压前馈解耦的数学模型。将此数学模型与空间矢量(SVPWM)控制技术相结合,进而对整个系统进行有效的控制。同时,还分析比较了几种直接电流控制策略的优缺点,最终选择了基于两相同步旋转(d,q)坐标系下的电压前馈解耦的SVPWM控制策略作为本课题的控制策略。在理论分析的基础上,利用专业仿真软件MATLAB组建了各种直接电流控制策略的仿真模型。通过仿真实验验证了这些控制策略的正确性、可行性及优缺点。对系统的硬件结构进行了改进,其一是因为在实际的工业应用中,DSP2812内置的ADC只有8位分辨率,为提高整个系统的采样精度,所以另外配置了两片16位、高速的AD7656芯片;其二是用智能功率模块(IPM)替代分立的IGBT,从而简化了整个系统的设计、提高了系统的可靠性。最后阐述了如何利用DSP2812实现SVPWM控制,制定了详细的软件设计流程图,并列出了相关实验数据。