本文關(guān)鍵詞：基于單周期控制的VIENNA整流器中點電壓平衡技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 六開關(guān)VIENNA整流器 單周期控制 三次諧波電流 零序電壓 中點平衡

【摘要】：VIENNA整理器作為一個三電平中點箝位式的整流器,其具有所需開關(guān)器件少、功率因數(shù)高、開關(guān)管電壓應(yīng)力小、控制環(huán)節(jié)簡單的特點,有很大的研究價值。中點電位不平衡問題作為中點箝位式整流器的固有問題,是研究VIENNA整流器的一項重要內(nèi)容。本文首先分析了VIENNA整流器的拓撲結(jié)構(gòu),介紹了新型六開關(guān)VIENNA整流器相比于傳統(tǒng)三開關(guān)VIENNA整流器的特點與優(yōu)勢,并結(jié)合六開關(guān)VIENNA整流器的電路拓撲分析了其單相和三相整流工作原理,并進一步研究了VIENNA整流器在三相abc坐標(biāo)系、兩相αβ坐標(biāo)系和dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。其次,本文對單周期控制的基本理論以及單相APFC電路的單周期控制作了簡單介紹。在單周期控制原理下,分析了三相VIENNA整流器的兩種工作模式：三相獨立工作模式和串聯(lián)雙boost解耦工作模式,并對兩種模式下的控制過程進行了詳細分析。本文對于六開關(guān)VIENNA整流器,每相兩個開關(guān)管實行分開控制,較少了電路損耗。再次,文章針對VIENNA整流器直流側(cè)中點電壓不平衡的問題,詳細分析了出現(xiàn)中點電位波動的原因,提出在三相輸入電流采樣中注入三次諧波分量,并同時疊加零序電壓分量的注入的控制策略,來有效抑制中點電位的交流和直流波動。文章中還通過公式的推導(dǎo)和計算,給出了三次諧波電流的最佳注入系數(shù)。本文最后通過理論分析對主電路的關(guān)鍵元件進行了參數(shù)設(shè)計,并在matlab上對電路進行仿真,通過仿真驗證,VIENNA整流器在三相獨立工作模式和串聯(lián)雙boost解耦工作模式下都很好地實現(xiàn)功率因數(shù)校正,加入中點電壓平衡控制措施后,電路中點電位交流波動得到明顯抑制,直流波動得到消除,驗證了本文理論的正確性。
【關(guān)鍵詞】：六開關(guān)VIENNA整流器 單周期控制 三次諧波電流 零序電壓 中點平衡
【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】：2015
【分類號】：TM461
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題背景與研究意義8-9
• 1.2 三相APFC拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展和特點9-11
• 1.3 VIENNA整流拓撲的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 中點箝位整流器中點電位平衡國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.6 本文主要工作及論文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第二章 VIENNA整流器工作原理及數(shù)學(xué)模型分析16-28
• 2.1 VIENNA整流器拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理分析16-20
• 2.1.1 單相整流過程工作原理16-17
• 2.1.2 三相整流過程工作原理17-20
• 2.2 VIENNA整流器數(shù)學(xué)模型20-26
• 2.2.1 三相abc坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.2.2 兩相α β坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.3 dq坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第三章 VIENNA整流器單周期控制方法的原理及分析28-42
• 3.1 單周期控制基本原理28-30
• 3.2 單相APFC電路的單周期控制30-31
• 3.3 三相VIENNA整流器的單周期控制31-40
• 3.3.1 三相獨立工作模式31-35
• 3.3.2 串聯(lián)雙boost解耦工作模式35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 輸出直流側(cè)電容中點電壓平衡問題的研究42-54
• 4.1 中點電壓平衡問題出現(xiàn)的原因42-44
• 4.2 中點電壓平衡控制的實現(xiàn)44-51
• 4.2.1 三次諧波注入三相采樣電流44-47
• 4.2.2 改進零序分量注入三相采樣電流47-50
• 4.2.3 中點電壓平衡控制總體設(shè)計50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-54
• 第五章 主電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計及系統(tǒng)仿真實現(xiàn)54-74
• 5.1 主電路參數(shù)設(shè)計54-56
• 5.1.1 輸入電感設(shè)計54
• 5.1.2 輸出電容設(shè)計54-55
• 5.1.3 功率器件選型設(shè)計55-56
• 5.2 系統(tǒng)仿真56-72
• 5.2.1 三相獨立工作模式仿真56-61
• 5.2.2 串聯(lián)雙boost解耦工作模式仿真61-68
• 5.2.3 加入中點電壓平衡控制的電路設(shè)計與仿真68-72
• 5.3 仿真結(jié)果及分析72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 全文總結(jié)74
• 6.2 工作展望74-76
• 致謝76-78
• 參考文獻78-82
• 作者簡介82

【參考文獻】

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本文編號：965192