基于Vienna結(jié)構(gòu)的高功率密度AC/DC三相整流器研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-26 00:38
航空電源應(yīng)用領(lǐng)域中的三相整流器承擔(dān)著網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正、濾除網(wǎng)側(cè)電流諧波、穩(wěn)定直流側(cè)電壓等重要作用,同時(shí)要求電源具有高功率密度、高效率等特點(diǎn)。本文以三相三線制Vienna整流器為研究對(duì)象,分析了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理,重點(diǎn)對(duì)網(wǎng)側(cè)LCL濾波器及其諧振峰阻尼方法、改善網(wǎng)側(cè)電流波形質(zhì)量的控制與調(diào)制方法進(jìn)行了分析與研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.分析了Vienna整流器的工作原理、在d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以及電流解耦的雙環(huán)PI控制方法。分析了網(wǎng)側(cè)電流諧波的來源,并介紹了特定次諧波抑制環(huán)與重復(fù)控制方法對(duì)于網(wǎng)側(cè)低頻次諧波抑制方面的作用,并通過仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性。2.分析了網(wǎng)側(cè)電流波形過零點(diǎn)畸變的特點(diǎn)以及原因,即整流器側(cè)控制電壓矢量與網(wǎng)側(cè)電流矢量的超前/滯后關(guān)系導(dǎo)致的SVPWM調(diào)制方法中扇區(qū)判斷錯(cuò)誤,進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤地使用了不同的電平小矢量。針對(duì)此問題,本文結(jié)合Vienna整流器的調(diào)制特點(diǎn),給出一種五段式調(diào)制與七段式調(diào)制結(jié)合的SVPWM調(diào)制方法。此外,本文重點(diǎn)分析了五段式SVPWM調(diào)制策略對(duì)直流側(cè)中點(diǎn)電位的影響及其對(duì)整流器共模電壓的影響,分析了系統(tǒng)采用五段式SVPWM調(diào)制時(shí)的直流側(cè)中點(diǎn)電位穩(wěn)定條件及其影...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 Vienna整流器LCL濾波器研究現(xiàn)狀
1.2.2 Vienna整流器控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 Vienna整流器SVPWM調(diào)制方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及成果
2 三相三線制Vienna整流器建模及其控制調(diào)制方法
2.1 Vienna整流器工作原理
2.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下Vienna整流器的數(shù)學(xué)建模
2.3 Vienna整流器的PI控制方法
2.4 基于g-h坐標(biāo)系的SVPWM調(diào)制方法
2.4.1 基于g-h坐標(biāo)系的SVPWM運(yùn)算方法簡(jiǎn)介
2.4.2 七段式SVPWM輸出法與五段式SVPWM輸出法
2.4.3 SVPWM調(diào)制仿真模塊簡(jiǎn)介
2.5 本章小結(jié)
3 網(wǎng)側(cè)輸入電流波形改善方法
3.1 網(wǎng)側(cè)輸入電流波形諧波產(chǎn)生原因分析
3.1.1 網(wǎng)側(cè)電流諧波產(chǎn)生原因分析
3.1.2 網(wǎng)側(cè)電流波形過零點(diǎn)畸變?cè)蚍治?br> 3.2 改善輸入電流波形質(zhì)量的控制方法研究
3.2.1 特定次諧波抑制環(huán)改善輸入電流波形質(zhì)量
3.2.2 重復(fù)控制方法改善輸入電流波形質(zhì)量
3.2.3 仿真驗(yàn)證
3.3 改善輸入電流波形質(zhì)量的調(diào)制方法研究
3.3.1 五段式與七段式SVPWM混合調(diào)制消除網(wǎng)側(cè)電流波形過零點(diǎn)畸變
3.3.2 五段式調(diào)制方法研究
3.3.3 仿真驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 樣機(jī)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 網(wǎng)側(cè)LCL濾波器設(shè)計(jì)及其阻尼方法介紹
4.1.1 LCL濾波器主要參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.2 LCL濾波器有源阻尼方法介紹
4.1.3 LCL濾波器無源阻尼方法研究
4.1.4 阻尼方法仿真驗(yàn)證
4.2 系統(tǒng)其他硬/軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 LCL濾波器與控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.2 五段式調(diào)制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 論文工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高階無源濾波器對(duì)比分析[J]. 呂志鵬,吳鳴,宋振浩,趙婷,杜剛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(06)
[2]單相三電平整流器網(wǎng)側(cè)電流諧波抑制的研究[J]. 盛國(guó)宇,劉文生. 微電機(jī). 2019(04)
[3]一種消除VIENNA整流器輸入電流過零畸變的SVPWM調(diào)制方法[J]. 汪洋,吳越,楊青松,石健將. 電源學(xué)報(bào). 2020(05)
[4]非理想電網(wǎng)下PWM整流器的多諧振控制研究[J]. 董德智,王悅,汪謙,何沛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(07)
[5]基于矢量調(diào)制的維也納整流器共模電壓抑制研究[J]. 王智敏. 機(jī)電工程. 2018(03)
[6]三相變流器無源阻尼型LCL濾波器的分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉寶泉,郭華,朱一昕,易皓,卓放. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]VIENNA整流器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 劉源,梅燁,曹豐文,李武華,何湘寧. 電源學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]三相三電平Vienna整流器的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊玉波,謝運(yùn)祥. 電力電子技術(shù). 2015(12)
[9]LCL、LLCL和LLCCL濾波器無源阻尼分析[J]. 許德志,汪飛,阮毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[10]基于滑模變結(jié)構(gòu)的Vienna整流器新型雙閉環(huán)控制策略研究[J]. 馬輝,謝運(yùn)祥. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
博士論文
[1]基于重復(fù)控制理論的逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 陳宏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]三相三線制中頻VIENNA整流器研究[D]. 汪洋.浙江大學(xué) 2019
[2]三電平變流器調(diào)制和控制策略研究[D]. 耿毓廷.浙江大學(xué) 2018
[3]三相三線制三電平維也納整流器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 騰云亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于PWM整流器的LCL濾波技術(shù)研究[D]. 孫偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]LCL-VSR的控制與設(shè)計(jì)[D]. 劉芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3644003
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 Vienna整流器LCL濾波器研究現(xiàn)狀
1.2.2 Vienna整流器控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 Vienna整流器SVPWM調(diào)制方法研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及成果
2 三相三線制Vienna整流器建模及其控制調(diào)制方法
2.1 Vienna整流器工作原理
2.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下Vienna整流器的數(shù)學(xué)建模
2.3 Vienna整流器的PI控制方法
2.4 基于g-h坐標(biāo)系的SVPWM調(diào)制方法
2.4.1 基于g-h坐標(biāo)系的SVPWM運(yùn)算方法簡(jiǎn)介
2.4.2 七段式SVPWM輸出法與五段式SVPWM輸出法
2.4.3 SVPWM調(diào)制仿真模塊簡(jiǎn)介
2.5 本章小結(jié)
3 網(wǎng)側(cè)輸入電流波形改善方法
3.1 網(wǎng)側(cè)輸入電流波形諧波產(chǎn)生原因分析
3.1.1 網(wǎng)側(cè)電流諧波產(chǎn)生原因分析
3.1.2 網(wǎng)側(cè)電流波形過零點(diǎn)畸變?cè)蚍治?br> 3.2 改善輸入電流波形質(zhì)量的控制方法研究
3.2.1 特定次諧波抑制環(huán)改善輸入電流波形質(zhì)量
3.2.2 重復(fù)控制方法改善輸入電流波形質(zhì)量
3.2.3 仿真驗(yàn)證
3.3 改善輸入電流波形質(zhì)量的調(diào)制方法研究
3.3.1 五段式與七段式SVPWM混合調(diào)制消除網(wǎng)側(cè)電流波形過零點(diǎn)畸變
3.3.2 五段式調(diào)制方法研究
3.3.3 仿真驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 樣機(jī)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 網(wǎng)側(cè)LCL濾波器設(shè)計(jì)及其阻尼方法介紹
4.1.1 LCL濾波器主要參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.2 LCL濾波器有源阻尼方法介紹
4.1.3 LCL濾波器無源阻尼方法研究
4.1.4 阻尼方法仿真驗(yàn)證
4.2 系統(tǒng)其他硬/軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.1 LCL濾波器與控制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.3.2 五段式調(diào)制方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 論文工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高階無源濾波器對(duì)比分析[J]. 呂志鵬,吳鳴,宋振浩,趙婷,杜剛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(06)
[2]單相三電平整流器網(wǎng)側(cè)電流諧波抑制的研究[J]. 盛國(guó)宇,劉文生. 微電機(jī). 2019(04)
[3]一種消除VIENNA整流器輸入電流過零畸變的SVPWM調(diào)制方法[J]. 汪洋,吳越,楊青松,石健將. 電源學(xué)報(bào). 2020(05)
[4]非理想電網(wǎng)下PWM整流器的多諧振控制研究[J]. 董德智,王悅,汪謙,何沛. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(07)
[5]基于矢量調(diào)制的維也納整流器共模電壓抑制研究[J]. 王智敏. 機(jī)電工程. 2018(03)
[6]三相變流器無源阻尼型LCL濾波器的分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉寶泉,郭華,朱一昕,易皓,卓放. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]VIENNA整流器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 劉源,梅燁,曹豐文,李武華,何湘寧. 電源學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]三相三電平Vienna整流器的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊玉波,謝運(yùn)祥. 電力電子技術(shù). 2015(12)
[9]LCL、LLCL和LLCCL濾波器無源阻尼分析[J]. 許德志,汪飛,阮毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(18)
[10]基于滑模變結(jié)構(gòu)的Vienna整流器新型雙閉環(huán)控制策略研究[J]. 馬輝,謝運(yùn)祥. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
博士論文
[1]基于重復(fù)控制理論的逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 陳宏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]三相三線制中頻VIENNA整流器研究[D]. 汪洋.浙江大學(xué) 2019
[2]三電平變流器調(diào)制和控制策略研究[D]. 耿毓廷.浙江大學(xué) 2018
[3]三相三線制三電平維也納整流器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 騰云亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于PWM整流器的LCL濾波技術(shù)研究[D]. 孫偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]LCL-VSR的控制與設(shè)計(jì)[D]. 劉芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3644003
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