基于滞环空间矢量控制的三电平三开关整流器研究
发布时间：2021-01-18 00:36
三电平三开关整流器（VIENNA整流器）是一种优秀的三相PWM整流器拓扑,其具有功率因数高,所需开关器件少,功率管承受的电压应力小,不需设置死区时间,无桥臂直通问题等优点,特别适合应用于三相大功率场合中。滞环电流控制和空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）控制是VIENNA整流器常用的控制方法,但是滞环电流控制有开关频率不固定、谐波含量大的问题,SVPWM控制有计算量大、控制过程复杂的问题。针对上述两种控制策略的问题,将滞环电流控制和SVPWM控制相结合的滞环空间矢量控制应用于VIENNA整流器。经分析发现传统的滞环空间矢量控制在实现过程中,误差电流矢量不能由三电平转化到两电平电流矢量平面内,不能判断出误差电流所处的位置,就不适合应用于VIENNA整流器,因此提出一种新的滞环空间矢量控制方法,使之适用于VIENNA整流器。具体控制策略为:设小于滞环宽度的电流容许误差,当误差电流大于滞环宽度时,采用滞环电流控制;当误差电流大于电流容许误差小于滞环宽度时,采用SVPWM控制方法;当误差电流小于容许电流误差时,保持开关状态不变。...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相二极管不控整流器随着功率半导体器件的不断发展，变流装置技术得到了迅速的发展，出现了以脉宽
图 1.1 三相二极管不控整流器导体器件的不断发展，变流装置技术得到了迅速的发展，控制基础的 PWM 整流器。1982 年，BusseAfrled、Holtz断器件的电流型 PWM 整流器交流侧电流幅相的控制策略了单位功率因数校正。1984 年，Akagi Hirofumi 等学者将WM 整流器中，这就是早期的电压型 PWM 整流器设计思n 等学者提出了在不同坐标系下的 PWM 整流器各种模式的策略，使人们对 PWM 整流器的研究有了新的认识[8]。为 A.R.Prasad 等学者提出的三相单开关 PWM 整流器拓扑，构简单，易于控制，且不存在反向恢复问题。但是该拓扑导通损耗大，且只有一个功率管不能独立控制三相输入电了 EMI 滤波的设计难度，功率管承受的电压应力大，这些大功率场合。
图 1.3 三相六开关 PWM 整流器日本 A.Nabae 等学者在 IAS 年会上提出了二极管中点钳位式如图 1.4 所示，这是最早的多电平变换器的概念。该拓扑的管、四个续流二极管和两个钳位二极管组成。中点钳位使功输出电压的一半，但是该拓扑需要的功率器件较多，不仅使而且还需要研究合适的控制策略来实现中点电位平衡。相对流器具备如下优势[10]：由于电平数的增多，在相同开关频率波形，提高了功率因数，减少了谐波的干扰；在相同电压情平跳变时产生的电压变化率减小，减少 EMI 的干扰；中点钳低了，提高整流器能应用的功率等级场合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]VIENNA整流器PI控制器参数设计方法[J]. 张杰楠,谢运祥,施泽宇. 电气传动. 2018(03)
[2]基于VIENNA整流器的控制系统设计[J]. 杨俊伟,贾道杰. 电子测量技术. 2018(03)
[3]基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制策略[J]. 赵红雁,李艳,杜吉飞,郑琼林,李丹勇,石璞. 电网技术. 2018(02)
[4]Vienna整流器简化三电平矢量调制的数字化实现[J]. 王涛,蔡涛,段善旭,陈昌松,付函. 电源学报. 2017(05)
[5]基于三电平SVPWM调制的Vienna整流器中点电压均衡控制[J]. 肖梁乐,陈昌松,王涛,段善旭. 电源学报. 2017(05)
[6]VIENNA整流器的设计与优化[J]. 刘源,梅烨,曹丰文,李武华,何湘宁. 电源学报. 2018(02)
[7]三相桥式全控整流电路谐波分析与治理[J]. 尹晓钢,周倩倩,赵胜芳,冯展华,陆新秀. 电子世界. 2016(23)
[8]VIENNA整流器PFC控制的设计与实现[J]. 张勇,张晓丽,王卓琳,古韶辉,吴昊. 电子世界. 2016(21)
[9]基于变环宽的Vienna整流器滞环控制研究[J]. 尹军. 电气自动化. 2016(05)
[10]一种改进的定频数字滞环电流控制策略[J]. 邵云滨,付永领,郭建文,杨荣荣. 北京航空航天大学学报. 2017(01)
硕士论文
[1]VIENNA整流器的研究[D]. 王晓强.北京交通大学 2014
本文编号：2983909
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三相二极管不控整流器随着功率半导体器件的不断发展，变流装置技术得到了迅速的发展，出现了以脉宽
图 1.1 三相二极管不控整流器导体器件的不断发展，变流装置技术得到了迅速的发展，控制基础的 PWM 整流器。1982 年，BusseAfrled、Holtz断器件的电流型 PWM 整流器交流侧电流幅相的控制策略了单位功率因数校正。1984 年，Akagi Hirofumi 等学者将WM 整流器中，这就是早期的电压型 PWM 整流器设计思n 等学者提出了在不同坐标系下的 PWM 整流器各种模式的策略，使人们对 PWM 整流器的研究有了新的认识[8]。为 A.R.Prasad 等学者提出的三相单开关 PWM 整流器拓扑，构简单，易于控制，且不存在反向恢复问题。但是该拓扑导通损耗大，且只有一个功率管不能独立控制三相输入电了 EMI 滤波的设计难度，功率管承受的电压应力大，这些大功率场合。
图 1.3 三相六开关 PWM 整流器日本 A.Nabae 等学者在 IAS 年会上提出了二极管中点钳位式如图 1.4 所示，这是最早的多电平变换器的概念。该拓扑的管、四个续流二极管和两个钳位二极管组成。中点钳位使功输出电压的一半，但是该拓扑需要的功率器件较多，不仅使而且还需要研究合适的控制策略来实现中点电位平衡。相对流器具备如下优势[10]：由于电平数的增多，在相同开关频率波形，提高了功率因数，减少了谐波的干扰；在相同电压情平跳变时产生的电压变化率减小，减少 EMI 的干扰；中点钳低了，提高整流器能应用的功率等级场合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]VIENNA整流器PI控制器参数设计方法[J]. 张杰楠,谢运祥,施泽宇. 电气传动. 2018(03)
[2]基于VIENNA整流器的控制系统设计[J]. 杨俊伟,贾道杰. 电子测量技术. 2018(03)
[3]基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制策略[J]. 赵红雁,李艳,杜吉飞,郑琼林,李丹勇,石璞. 电网技术. 2018(02)
[4]Vienna整流器简化三电平矢量调制的数字化实现[J]. 王涛,蔡涛,段善旭,陈昌松,付函. 电源学报. 2017(05)
[5]基于三电平SVPWM调制的Vienna整流器中点电压均衡控制[J]. 肖梁乐,陈昌松,王涛,段善旭. 电源学报. 2017(05)
[6]VIENNA整流器的设计与优化[J]. 刘源,梅烨,曹丰文,李武华,何湘宁. 电源学报. 2018(02)
[7]三相桥式全控整流电路谐波分析与治理[J]. 尹晓钢,周倩倩,赵胜芳,冯展华,陆新秀. 电子世界. 2016(23)
[8]VIENNA整流器PFC控制的设计与实现[J]. 张勇,张晓丽,王卓琳,古韶辉,吴昊. 电子世界. 2016(21)
[9]基于变环宽的Vienna整流器滞环控制研究[J]. 尹军. 电气自动化. 2016(05)
[10]一种改进的定频数字滞环电流控制策略[J]. 邵云滨,付永领,郭建文,杨荣荣. 北京航空航天大学学报. 2017(01)
硕士论文
[1]VIENNA整流器的研究[D]. 王晓强.北京交通大学 2014
本文编号：2983909
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