本文關(guān)鍵詞：三相三線制VIENNA整流器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是功率半導(dǎo)體器件制造工藝以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,電力電子裝置得到越來(lái)越多的應(yīng)用,其在提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量等方面扮演者重要的角色,已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)設(shè)備。但是由于電力電子裝置具有強(qiáng)非線性的特點(diǎn),在其工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波和無(wú)功功率,若不對(duì)這些諧波和無(wú)功功率進(jìn)行治理,這些諧波和無(wú)功功率一旦注入到電網(wǎng)中,會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成“污染”。因此,如何提高電力電子設(shè)備的功率因數(shù)(PF)以及降低電流總諧波畸變率(THD)成為目前亟需解決的問(wèn)題。VIENNA整流器作為一種比較典型的三相整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),具有功率因數(shù)高、開(kāi)關(guān)應(yīng)力低、開(kāi)關(guān)器件少等、可靠性高等特性,有非常廣闊的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。本文分析了VIENNA整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,利用狀態(tài)空間平均法得到了其在三相ABC坐標(biāo)系下及d-q坐標(biāo)系下的狀態(tài)空間平均方程,并由此得到其在不同坐標(biāo)系中的等效電路。同時(shí)對(duì)VIENNA整流器主電路設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,并由此對(duì)拓?fù)涞年P(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析了常規(guī)三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM控制策略。針對(duì)VIENNA整流器在應(yīng)用三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM控制策略時(shí)在扇區(qū)轉(zhuǎn)換處電流發(fā)生畸變?cè)斐傻奈灰乒β室驍?shù)下降的問(wèn)題,分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原因,在三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM控制策略的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種七段式和五段式結(jié)合的矢量分配方式的SVPWM控制策略,并對(duì)該控制策略的控制過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)分析。最后在MATLAB中搭建相應(yīng)的仿真模型進(jìn)行了仿真分析,對(duì)本章設(shè)計(jì)的控制策略的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文基于VIENNA整流器在d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)了控制器,通過(guò)電流前饋解耦的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)電流解耦,由此建立了基于PI調(diào)節(jié)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。針對(duì)該控制系統(tǒng)中電流中含有較多特定次數(shù)的諧波而造成的諧波功率因數(shù)下降的問(wèn)題,在PI電流環(huán)的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了一種PI和PR結(jié)合而成的PIR電流內(nèi)環(huán)控制器,該控制器不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的無(wú)靜差跟蹤,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)特定諧波進(jìn)行濾除的功能。最后在MATLAB中搭建相應(yīng)的仿真模型進(jìn)行了仿真分析,對(duì)本章設(shè)計(jì)的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文根據(jù)本課題的應(yīng)用場(chǎng)合和功能要求,給出了整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。搭建了一臺(tái)以DSPF28069為核心10 k W的VIENNA整流器樣機(jī),對(duì)該樣機(jī)進(jìn)行了軟硬件調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的合理性。
【關(guān)鍵詞】：VIENNA整流器 SVPWM控制 PIR控制 電流畸變
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM461
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展概述9-11
• 1.3 三相PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)展11-14
• 1.4 三線三相式VIENNA整流器控制策略14-15
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 VIENNA整流器的設(shè)計(jì)16-26
• 2.1 VIENNA整流器的工作原理16-18
• 2.1.1 VIENNA整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16
• 2.1.2 電路工作原理分析16-18
• 2.2 VIENNA整流器數(shù)學(xué)模型18-24
• 2.3 VIENNA整流器的主電路參數(shù)設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.1 直流側(cè)電容參數(shù)設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.2 交流側(cè)電感參數(shù)設(shè)計(jì)25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 針對(duì)過(guò)零畸變改進(jìn)型SVPWM算法26-40
• 3.1 常規(guī)三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM控制26-32
• 3.1.1 三電平空間矢量分布26-27
• 3.1.2 三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM調(diào)制方法27-31
• 3.1.3 七段式矢量合成法31-32
• 3.2 針對(duì)過(guò)零畸變的SVPWM三電平轉(zhuǎn)兩電平算法32-39
• 3.2.1 三電平轉(zhuǎn)兩電平SVPWM算法中電流畸變產(chǎn)生原因32
• 3.2.2 改進(jìn)型SVPWM的基本原理32-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 VIENNA整流器控制策略分析40-52
• 4.1 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)40-44
• 4.1.1 電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)40-43
• 4.1.2 電壓外環(huán)設(shè)計(jì)43-44
• 4.2 引入PIR控制器的電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)44-51
• 4.2.1 PIR控制器的原理44-46
• 4.2.2 比例諧振控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)46-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-60
• 5.1 硬件電路設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.1 交流側(cè)電流采樣調(diào)理電路52
• 5.1.2 直流側(cè)電壓采樣調(diào)理電路52-53
• 5.1.3 交流側(cè)電壓采樣電路53
• 5.2 系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-55
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66

  本文關(guān)鍵詞：三相三線制VIENNA整流器研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：472083