本文關(guān)鍵詞：7.5kW充電機(jī)三相三電平VIENNA整流器的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 三相三電平 VIENNA整流器 功率因數(shù) SVPWM控制

【摘要】：隨著整流器在電力電子設(shè)備中所占的比例日趨增高,其強(qiáng)的非線性特征給電網(wǎng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染,如何有效的治理電網(wǎng)諧波、改善電能質(zhì)量、凈化電網(wǎng)環(huán)境成為電力電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),從諧波產(chǎn)生源頭進(jìn)行治理的PWM整流器成為了分布式電力電子設(shè)備常見的整流拓?fù)�。由于傳統(tǒng)的三相六開關(guān)PWM整流器開關(guān)器件多,驅(qū)動(dòng)難以設(shè)計(jì)等缺陷,本文研究的三相三電平VIENNA整流器具有開關(guān)應(yīng)力低、開關(guān)器件少、總諧波失真小、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),具有良好的實(shí)際工程應(yīng)用前景。論文首先分析了VIENNA整流器的工作原理,介紹了各開關(guān)狀態(tài)下系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行建模,分別給出了系統(tǒng)在abc自然坐標(biāo)系以及dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。接著本文進(jìn)一步分析了VIENNA整流器的控制算法,研究了傳統(tǒng)的三電平空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM,Space Vector Pulse Width Modulation)算法并且闡述了其運(yùn)用于VIENNA整流器中所存在的復(fù)雜電流區(qū)間判斷的問題,進(jìn)而提出了基于期望電壓輔助區(qū)間判斷的SVPWM調(diào)制方法,并且結(jié)合了對一些通項(xiàng)的研究和計(jì)算,這些方法使SVPWM算法應(yīng)用于VIENNA整流器時(shí)得到了簡化。本文給出VIENNA整流器中功率器件詳細(xì)的設(shè)計(jì)原則,并且對7.5kW充電機(jī)樣機(jī)的功率器件進(jìn)行了計(jì)算和選型。由于系統(tǒng)采用電壓電流雙閉環(huán)控制,本文分析了如何對電流進(jìn)行解耦控制,并給出了雙閉環(huán)控制的整體結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制方法研究的基礎(chǔ)上,本文搭建了基于Matlab/Simulink平臺的VIENNA整流器的控制系統(tǒng)仿真,仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)和控制算法的正確性。本文最后給出了7.5kW充電機(jī)中VIENNA整流器的設(shè)計(jì)參數(shù)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖以及硬件設(shè)計(jì)原則,搭建了樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺,對樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試與實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行了深入的研究。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明,通過本文的研究與分析設(shè)計(jì)出的VIENNA整流器及其控制算法具有切實(shí)可行性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在單位功率因數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：三相三電平 VIENNA整流器 功率因數(shù) SVPWM控制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM461
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的背景和意義10-12
• 1.2 整流器拓?fù)涞陌l(fā)展12-15
• 1.3 控制方法的發(fā)展15-17
• 1.3.1 載波調(diào)制方式16
• 1.3.2 空間矢量調(diào)制方式（SVPWM）16-17
• 1.4 本論文研究內(nèi)容與章節(jié)介紹17-19
• 第二章 VIENNA整流器的原理分析19-31
• 2.1 VIENNA整流器的基本工作原理19-23
• 2.1.1 主電路拓?fù)浞治?/span>19-20
• 2.1.2 主拓?fù)溟_關(guān)狀態(tài)分析20-23
• 2.2 VIENNA整流器的數(shù)學(xué)模型23-30
• 2.2.1 abc坐標(biāo)系下的模型分析23-27
• 2.2.2 dq坐標(biāo)系下的模型分析27-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于空間矢量的VIENNA整流器調(diào)制原理31-52
• 3.1 三電平電壓矢量空間31-34
• 3.2 傳統(tǒng)三電平SVPWM調(diào)制原理34-40
• 3.2.1 矢量空間區(qū)域劃分與判斷35-37
• 3.2.2 基本矢量作用時(shí)間計(jì)算37-40
• 3.3 VIENNA整流器的電壓矢量空間40-44
• 3.4 VIENNA整流器的SVPWM控制算法44-51
• 3.4.1 傳統(tǒng)VIENNA整流器控制算法44-45
• 3.4.2 基于期望電壓的SVPWM控制算法45-50
• 3.4.3 SVPWM控制算法簡化50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 VIENNA整流器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn)52-65
• 4.1 VIENNA系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)52-56
• 4.1.0 三相輸入電感設(shè)計(jì)52-54
• 4.1.1 功率開關(guān)管應(yīng)力分析54-55
• 4.1.2 輸出電容的設(shè)計(jì)55-56
• 4.2 7.5kW充電機(jī)中VIENNA整流器參數(shù)設(shè)計(jì)56-57
• 4.3 電流電壓雙環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-59
• 4.4 Matlab/Simulink仿真實(shí)現(xiàn)59-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 VIENNA整流器硬件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-80
• 5.1 7.5kW充電機(jī)VIENNA整流器硬件電路設(shè)計(jì)65-73
• 5.1.1 系統(tǒng)反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)66-67
• 5.1.2 中點(diǎn)電壓平衡電路設(shè)計(jì)67-69
• 5.1.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)69-70
• 5.1.4 采樣調(diào)理電路設(shè)計(jì)70-73
• 5.2 試驗(yàn)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析73-79
• 5.2.1 樣機(jī)與實(shí)驗(yàn)平臺73-75
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析75-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻碩期間取得的研究成果86-87

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王正;譚國俊;曾維俊;柳萌;;基于SVPWM的VIENNA整流器研究[J];電氣傳動(dòng);2011年04期

2 林壯;李賓;姚文熙;呂征宇;;基于LCL濾波的Vienna整流器占空比前饋控制[J];電力電子技術(shù);2013年07期

，

本文編號：1003096