隨著電力電子設備在人類社會生活中的廣泛使用,給人們帶來巨大經濟利益和方便快捷生活方式的同時,也會注入大量諧波和無功功率到電網之中,降低電網電能質量以及電能利用率,給電網造成了嚴重的負擔。因此提高電力電子設備尤其是整流器的功率因數、減小輸入電流總諧波畸變率(THD)以及研究在高電壓、大功率場合應用的整流器十分必要。三相VIENNA整流器是一種極具發(fā)展前景的三電平整流器,與普通整流器比較,其具有高功率因數、電流諧波畸變率小、開關應力低、無需開關管死區(qū)設置以及開關器件少等優(yōu)點,在航空電源、風力發(fā)電和電動汽車充電機等領域有逐步替代傳統(tǒng)整流器的趨勢。本文以三相三電平六開關LCL濾波VIENNA整流器作為研究對象,對其工作原理、數學模型、控制策略以及軟啟動控制等方面進行了研究。首先介紹了VIENNA整流器的工作原理,簡要介紹了LCL濾波器的參數設計;并根據基爾霍夫電流、電壓定律分別建立了VIENNA整流器在abc、αβ和dq坐標系下的數學模型,為后續(xù)工作奠定基礎。然后以建立的數學模型為基礎設計了VIENNA整流器的控制策略,電流內環(huán)、電壓外環(huán)的雙閉環(huán)PI控制策略;其中電流內環(huán)用到了電流前饋解耦控制...

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 三相整流器的研究
        1.2.1 三相整流器拓撲結構的研究
        1.2.2 三相整流器數學模型的研究
        1.2.3 三相整流器控制策略的研究
        1.2.4 VIENNA整流器的軟啟動研究
    1.3 本文的主要研究內容
2 VIENNA整流器的工作原理及數學模型
    2.1 VIENNA整流器的工作原理
        2.1.1 VIENNA整流器的單相工作原理
        2.1.2 VIENNA整流器的三相工作原理
    2.2 LCL濾波器的設計
    2.3 VIENNA整流器的數學模型
        2.3.1 abc三相靜止坐標系下的數學模型
        2.3.2 αβ兩相靜止坐標系下的數學模型
        2.3.3 dq兩相同步旋轉坐標系下的數學模型
    2.4 本章小結
3 VIENNA整流器的控制策略及控制器設計
    3.1 電流內環(huán)控制設計
        3.1.1 電流內環(huán)前饋解耦設計
        3.1.2 電流內環(huán)PI控制參數設計
    3.2 電壓外環(huán)控制設計
    3.3 本章小結
4 VIENNA整流器的空間矢量調制
    4.1 VIENNA整流器的空間電壓矢量分布
    4.2 VIENNA整流器的簡化SVPWM調制算法
    4.3 電容中點電位平衡控制策略
        4.3.1 不同基本矢量對電容中點電壓的影響
        4.3.2 電容中點電位平衡控制策略
    4.4 本章小結
5 VIENNA整流器的晶閘管軟啟動研究
    5.1 啟動沖擊電流產生的成因分析
    5.2 抑制啟動沖擊電流的軟啟動控制策略
    5.3 本章小結
6 系統(tǒng)仿真與實驗驗證
    6.1 VIENNA整流器的系統(tǒng)仿真
        6.1.1 穩(wěn)態(tài)仿真分析
        6.1.2 中點電位平衡仿真分析
        6.1.3 軟啟動仿真分析
    6.2 VIENNA整流器的實驗驗證
        6.2.1 主電路器件型號選擇和參數設計
        6.2.2 調理電路設計
        6.2.3 驅動電路設計
    6.3 實驗結果
    6.4 本章小結
7 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果



本文編號：3826447