本文選題：Vienna整流器　切入點：功率因數(shù)校正　出處：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著能源緊張和環(huán)境污染問題日趨嚴重,電動汽車得到了更多的關注。當前制約電動汽車發(fā)展的兩大障礙主要是較長的充電時間和較短的續(xù)航里程,因此大功率直流充電樁成為研究熱點。本文針對大功率直流充電樁應用場合,對大功率三相四線制Vienna整流器的設計和控制進行研究。三相四線制Vienna整流器可以直接解耦,看做三路輸出并聯(lián)的單相三電平PWM整流器,因此可以采用類似單相Boost PFC的雙環(huán)控制策略,同時需要加入對直流母線輸出電容的均壓控制。本文首先對電流環(huán)、電壓和環(huán)和電壓差環(huán)進行了分析和小信號建模。Vienna整流器輸出電容紋波電流決定輸出電容的選型和溫升,通常采用估算或仿真的方法進行計算,存在誤差大或復雜、不直觀等缺點。本文通過對三相四線制Vienna整流器工作原理的分析,推導出了直流母線電容電流有效值的計算公式,可以直接用于直流母線電容的設計。本文設計了一臺40kW三相四線制Vienna整流器,給出了詳細的參數(shù)計算、損耗分析、DSP系統(tǒng)配置、環(huán)路補償和鎖相環(huán)設計。針對傳統(tǒng)雙環(huán)控制策略效果不佳的情況,在電流環(huán)中引入了前饋控制。通過PLECS仿真和實驗樣機,驗證了上述設計的合理性和可行性。
[Abstract]:With the increasingly serious problems of energy and environmental pollution, more attention has been paid to electric vehicles. At present, the two major obstacles to the development of electric vehicles are the longer charging time and the shorter range. The design and control of three-phase four-wire Vienna rectifier are studied in this paper. The three-phase four-wire Vienna rectifier can be decoupled directly. As a single-phase three-level PWM rectifier with three-output parallel connection, a dual-loop control strategy similar to that of single-phase Boost PFC can be adopted, and a voltage-sharing control of DC busbar output capacitance is needed at the same time. Voltage and loop and voltage differential loop are analyzed and small-signal modeling. The output capacitance ripple current of Vienna rectifier determines the type selection and temperature rise of output capacitance. Usually, the method of estimation or simulation is used to calculate the output capacitance, and the error is large or complex. Based on the analysis of the working principle of three-phase four-wire Vienna rectifier, the formula for calculating the effective value of DC busbar capacitance current is derived in this paper. It can be directly used in the design of DC busbar capacitors. In this paper, a three-phase four-wire 40kW rectifier is designed, and the detailed parameter calculation and loss analysis are given. Loop compensation and phase-locked loop design. Feedforward control is introduced into the current loop in view of the poor effect of the traditional double-loop control strategy. The rationality and feasibility of the above design are verified by PLECS simulation and experimental prototype.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM461

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本文編號：1698385