我国煤矿用变频器基本采用二极管整流将交流电转化成直流电,然后采用IGBT逆变器驱动交流电动机运行,这种电气装备只能工作在电动状态,无法实现能量的双向流动。使用二极管整流装置,需要单独配置一个制动单元来消耗电机制动时回馈的能量,来达到系统的安全性能。同时,二极管整流会带来严重的电流谐波污染,导致设备功率因数变低,对电网产生严重的污染。本文研究将变频器的二级管整流器单元改换成由IGBT器件构成的PWM整流器,以尽量减小煤矿变频器等电气装备对电网的谐波污染,提高电能质量;以满足设备宽范围输入电压的需求;减小煤矿设备体积,并做好隔爆性能。本文着重研究PWM整流器控制系统,从基本工作方式、电路系统分析、数学建模分析、实验室硬件平台等方面进行了研究分析。本文的主要工作内容及创新点如下:1.通过查找文献了解国内外PWM整流器的研究背景及意义,阐述了该电路的研究现状,指出了随着电力电子变流装置的飞速发展,越来越多的变流装置在国民社会经济生活中得到普遍使用,得出在煤矿电气装备中发展PWM整流器的必要性和重要性。2.分析了三相电压型PWM整流器的基本工作原理,从该电路系统的分类及拓扑结构出发,详细介绍了电压型、电流型以及单相和三相电压型PWM整流器的结构特征,分析了各种电路系统的优缺点。3.介绍了该电路系统数学模型的建立过程,简述了Park变换和Clark变换为后面的控制策略分析做准备;建立了三相电压型PWM整流器在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下的数学模型以及相应的瞬时功率理论。4.以实验室样机为实验对象进行硬件和软件的设计、验证和分析,包括样机电气参数、样机空载和负载运行条件下,输出电压、电流波形,并进行分析,以验证所设计的硬件和软件的可行性。高性能PWM整流器技术在煤矿电气装备中应用,可实现节能降耗。本论文研究成果对PWM整流器技术在煤矿电气装备中的应用有一定的借鉴意义,具有广阔的市场应用前景。