本文關(guān)鍵詞：基于VIENNA整流器的機(jī)載電源PFC研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著新的航空電源標(biāo)準(zhǔn)對整流器的功率因數(shù)、總諧波因數(shù)要求的提高,傳統(tǒng)的無源PFC已難以滿足要求,同時傳統(tǒng)的機(jī)載無源PFC工作在400Hz中頻模式下,難以滿足航空電源對高功率密度的追求,應(yīng)用全控器件的有源PFC整流器被越來越多的應(yīng)用于機(jī)載電源上,有源PFC可工作在高頻模式下,因此可以減小整流器的濾波電容、電感,從而提高功率密度,同時可對輸入電流進(jìn)行直接控制,因此輸入電流能夠很好地跟蹤電網(wǎng)電壓。與兩電平整流器相比,三電平整流器的各功率器件所承受的電壓、電流應(yīng)力都較小,在相同的開關(guān)頻率和諧波要求下可選用較小的輸入濾波電感,VIENNA整流器具備上述三電平整流器各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),同時與二極管嵌位式和電容嵌位式三電平整流器相比,VIENNA整流器所用器件減少、結(jié)構(gòu)簡單。本文首先介紹了課題的研究背景并查閱文獻(xiàn)分析了國內(nèi)外在機(jī)載電源的拓?fù)湟约翱刂撇呗苑矫娴难芯楷F(xiàn)狀,然后論文著重研究了三相三線VIENNA整流器的工作原理進(jìn)而建立了其在靜止坐標(biāo)系和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)建模并設(shè)計(jì)了基于PI的控制器。為了提高直流電壓的利用率本文采用空間矢量的調(diào)制方式,VIENNA整流器屬于三電平拓?fù)?其空間矢量多達(dá)25個,與兩電平SVPWM相比控制復(fù)雜度更高,本文首先根據(jù)輸入電流的極性將其劃分為6個扇區(qū),在每個扇區(qū)下把3電平空間矢量轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)的兩電平空間矢量從而簡化了計(jì)算。針對三電平整流器普遍存在的直流側(cè)中點(diǎn)不平衡問題,本文分析了各種矢量對中點(diǎn)電位的影響,通過調(diào)節(jié)中心短矢量的兩種不同的開關(guān)組合的作用時間來達(dá)到中點(diǎn)電壓平衡。針對項(xiàng)目對低THDi的要求,本文提出了將LMS自適應(yīng)濾波算法應(yīng)用于對電流諧波的消去。完成了理論分析后本文根據(jù)項(xiàng)目的性能指標(biāo)要求,計(jì)算了電感、電容的取值,在MATLAB中搭建了方針模型,仿真結(jié)果與理論相吻合;最后設(shè)計(jì)了整流器的硬件電路和軟件系統(tǒng),對其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示整流器在穩(wěn)態(tài)、動態(tài)指標(biāo)均能滿足要求。通過對加入ASHE前后電流諧波和功率因數(shù)的對比,證明了基于LMS的自適應(yīng)濾波器能有效濾去VIENNA整流器中特定次數(shù)的諧波,從而降低了整流器輸入電流的THD,提高了整流器的功率因數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)載電源 PFC VIENNA整流器 SVPWM LMS
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9
• 1.2 機(jī)載功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展概述9-15
• 1.2.1 PFC拓?fù)涞难芯?/span>9-13
• 1.2.2 PFC控制策略研究13-15
• 1.3 本文研究的內(nèi)容15-16
• 第2章VIENNA整流器的建模與控制器設(shè)計(jì)16-32
• 2.1 三相三線VIENNA整流器的工作原理分析16-20
• 2.2 VIENNA整流器的數(shù)學(xué)模型20-26
• 2.2.1 abc自然坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型20-24
• 2.2.2 dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型24-26
• 2.3 控制器的設(shè)計(jì)26-30
• 2.3.1 電流內(nèi)環(huán)控制設(shè)計(jì)26-29
• 2.3.2 電壓外環(huán)控制器設(shè)計(jì)29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 三相三線VIENNA整流器的SVPWM實(shí)現(xiàn)32-46
• 3.1 VIENNA整流器交流側(cè)電壓的矢量分析32-33
• 3.2 基于兩電平的三電平空間矢量調(diào)制33-37
• 3.3 空載和輕載模式下母線電壓控制37-38
• 3.4 直流側(cè)中點(diǎn)平衡控制38-42
• 3.5 仿真驗(yàn)證42-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于LMS自適應(yīng)算法的特定次諧波消去46-54
• 4.1 引言46
• 4.2 LMS算法簡介46-48
• 4.3 自適應(yīng)濾波器在VIENNA整流器諧波消去分析48-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章VIENNA整流器的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-65
• 5.1 硬件設(shè)計(jì)54-57
• 5.1.1 交流側(cè)電感的設(shè)計(jì)55
• 5.1.2 直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)55-56
• 5.1.3 采樣電路設(shè)計(jì)56-57
• 5.1.4 開機(jī)充電電路設(shè)計(jì)57
• 5.2 控制軟件設(shè)計(jì)57-60
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果60-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曉強(qiáng);牛利勇;高燃;;單周控制單相VIENNA整流器小信號建模與環(huán)路設(shè)計(jì)[J];電源技術(shù);2014年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 毛鵬;航空應(yīng)用三相高功率因數(shù)整流器研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

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本文編號：267300