【摘要】：電源已經(jīng)被應(yīng)用在當(dāng)今社會的各個領(lǐng)域,而整流器是電源的重要組成部分之一。但是傳統(tǒng)的不控和相控整流給電網(wǎng)帶來了大量的諧波污染,而三相PWM整流器具有交流側(cè)電流諧波低,能夠工作在單位功率因素下等優(yōu)點,可以實現(xiàn)電能質(zhì)量的高效和綠色轉(zhuǎn)換。而隨著人們對電源系統(tǒng)容量、可靠性提出更高的要求,基于多臺裝置并聯(lián)的模塊化電源系統(tǒng)因為具有容量大、靈活性和可靠性高等特點,在航天、新能源汽車、金融等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。因此,本文對三相電壓型PWM整流器及其并聯(lián)系統(tǒng)進行了研究。本文首先分析了三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理,建立了系統(tǒng)在三相靜止坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型,對交流側(cè)電感和直流側(cè)電容的參數(shù)選取方法進行設(shè)計,對整流器最常用的電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)PI控制策略進行了分析,根據(jù)自動控制理論,對PI控制器的參數(shù)選擇進行了設(shè)計,通過Matlab/Simulink軟件對三相PWM整流器系統(tǒng)進行了仿真驗證。其次對PWM整流器瞬時功率的定義和計算做了闡述,對直接功率控制技術(shù)進行了研究。通過分析基于滯環(huán)的直接功率控制、基于SPWM調(diào)制的直接功率控制原理,設(shè)計了控制框圖,探討了傳統(tǒng)直接功率控制技術(shù)的不足之處。在此基礎(chǔ)上研究了一種基于預(yù)測算法的直接功率控制策略,并對預(yù)測算法在開關(guān)頻率較低情況下的模型做了改進,通過仿真軟件驗證了基于預(yù)測算法的直接功率控制策略的改進效果。然后闡述了空間矢量脈寬調(diào)制的基本原理,研究了死區(qū)效應(yīng)產(chǎn)生的原因和常用的死區(qū)補償策略。之后本文對一種傳統(tǒng)SVPWM和單開關(guān)控制SVPWM混合調(diào)制策略進行了研究,通過檢測電流極性保證上下橋臂只有一個開關(guān)管有驅(qū)動信號。對電流過零時極性檢測困難的問題進行研究,對單相電流過零的部分情況設(shè)計了三矢量合成方法,對多相電流同時過零以及單相電流過零的特殊情況采用傳統(tǒng)SVPWM調(diào)制策略。通過仿真驗證了混合調(diào)制策略的正確性。最后對三相PWM整流器并聯(lián)系統(tǒng)進行了研究,分析了兩臺整流器系統(tǒng)并聯(lián)的拓撲結(jié)構(gòu)和零序環(huán)流產(chǎn)生的原因,對常用的并聯(lián)均流控制技術(shù)進行了分析。在此基礎(chǔ)上本文對一種基于公共功率控制和零序環(huán)流控制的并聯(lián)均流控制策略進行了研究。對兩臺整流器采用公共的功率外環(huán)控制,對零序電流通過采用PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)零矢量占比進行抑制。通過仿真驗證了并聯(lián)控制策略的可行性。
【圖文】：

三相三線制電壓型PWM整流器拓撲圖

坐標系下的投影關(guān)系方程，，其中 sincos投影關(guān)系表達式為：coscos 120cos 120： 120° cos 120° cos 120° cos 120° sin 量， 滿足下面的關(guān)系：
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM461

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本文編號：2643318