两种VIENNA整流器及其控制方式研究

发布时间：2017-04-28 20:15

  本文关键词：两种VIENNA整流器及其控制方式研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电力电子设备的不断发展,对电能质量的要求越来越高,如何提高电力电子设备的功率因数进而减少谐波污染成为亟需解决的问题。本文针对两种新兴的VIENNA整流器拓扑结构进行研究,其中Ⅰ型结构具有三电平特性、开关器件少、功率器件电压应力低、无上下桥臂直通问题、无死区时间等优点,Ⅱ型结构具有单级结构、无源器件少、体积小、成本低等优点。首先,本文分别介绍了Ⅰ型和Ⅱ型VIENNA整流器的工作原理,建立了三相静止坐标系下的数学模型；通过斜坡比较控制方法和空间矢量控制方法对VIENNAⅡ型整流器进行了仿真分析。其次,本文介绍了单周期控制的基本原理以及基于单周期控制的VIENNA I型整流器的工作过程；对单周期控制的不同调制方法进行分析；通过理论分析验证了单周期控制能够实现电容中点电压的自动均衡,并证明了合理选择电感值可以使属于峰值电流控制的单周期控制不出现次谐波振荡；基于MATLAB/Simulink仿真平台对单周期控制的三相VIENNA I型整流器进行了分析。本文对VIENNA I型整流器进行了模块化设计；对主电路的主要器件进行了参数选型和设计；对驱动电路和主电路的硬件原理图进行了分析；对单周期控制芯片IR1155S进行了介绍,提出了其存在的问题,设计了适用于VIENNA I型整流器的单周期控制电路,并通过Pspice仿真对单周期控制电路和电流调理电路进行了分析；对电压外环电路进行了参数设计和硬件电路分析。最后分别搭建了单相VIENNA I型整流器和三相四线VIENNA I型整流器的样机实验平台,进行了样机实验调试,并通过功率分析仪对波形进行了分析。实验结果表明,本文设计的控制电路及参数选择具有可行性和有效性。
【关键词】：功率因数校正 VIENNA整流器 单周期控制 中点平衡 样机实验
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM461
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 三相APFC电路主要拓扑12-15
• 1.3 三相整流电路的控制策略15-16
• 1.4 两种VIENNA整流器的研究现状16-17
• 1.5 本文主要研究内容17-19
• 2 VIENNA Ⅰ型和Ⅱ型整流器19-41
• 2.1 VIENNA Ⅰ型整流器19-26
• 2.1.1 VIENNA Ⅰ型整流器的工作原理19-23
• 2.1.2 VIENNA Ⅰ型整流器的数学模型23-26
• 2.2 VIENNA Ⅱ型整流器26-38
• 2.2.1 VIENNA Ⅱ型整流器的工作原理26-29
• 2.2.2 VIENNA Ⅱ型整流器的数学模型29-33
• 2.2.3 VIENNA Ⅱ型整流器的控制策略及仿真33-38
• 2.3 两种整流器的比较38-39
• 2.4 本章小结39-41
• 3 VIENNA Ⅰ型整流器的单周期控制41-61
• 3.1 单周期控制基本原理41-42
• 3.2 VIENNA Ⅰ型整流器单周期控制42-46
• 3.3 单周期控制的调制方法46-49
• 3.3.1 单边调制46-48
• 3.3.2 双边调制48-49
• 3.4 单周期控制中点平衡分析49-52
• 3.5 单周期控制稳定性分析52-56
• 3.6 单周期控制仿真分析56-60
• 3.7 本章小结60-61
• 4 VIENNA Ⅰ型整流器系统设计61-79
• 4.1 模块化设计61-63
• 4.2 主电路与驱动电路设计63-68
• 4.2.1 主电路参数设计63-66
• 4.2.2 主电路硬件设计66-67
• 4.2.3 驱动电路硬件设计67-68
• 4.3 电流内环设计68-76
• 4.3.1 电流采样电路68
• 4.3.2 电流调理电路68-70
• 4.3.3 IR1155S70-72
• 4.3.4 单周期控制电路设计72-76
• 4.4 电压外环设计76-77
• 4.4.1 电压采样电路76-77
• 4.4.2 电压外环硬件设计77
• 4.5 本章小结77-79
• 5 整流器样机实验79-83
• 5.1 单相VIENNA Ⅰ型整流器实验79-80
• 5.2 三相VIENNA Ⅰ型整流器实验80-82
• 5.3 本章小结82-83
• 6 总结与展望83-85
• 6.1 总结83
• 6.2 展望83-85
• 参考文献85-89
• 作者简介及攻读硕士学位期间取得的研究成果89-93
• 学位论文数据集93

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹海棠;汤酉元;;VIENNA整流器单周控制输出电压波动机理分析及改进[J];电源世界;2005年06期

2 刘平;陈希有;;三相三电平VIENNA整流器的仿真分析[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2006年06期

3 刘平;刘立;王柏生;皮艳梅;;VIENNA整流器电容设计[J];装备制造;2009年08期

4 高燃;张维戈;牛利勇;鲍谚;;基于解耦模式单周控制的VIENNA整流器研究[J];电源技术;2012年03期

5 冯鑫振;高捷;;单周期控制三相VIENNA整流器[J];通信电源技术;2012年03期

6 张先进;徐坚;;单周控制三相4线制VIENNA整流器研究[J];电气传动;2009年12期

7 姬凯;徐明;高跃;张启平;;VIENNA整流器硬件在回路仿真研究[J];电气技术;2010年03期

8 李少林;刘宏;李志斌;;Vienna整流器单周控制技术研究[J];电子科技;2013年01期

9 潘鸣宇;焦然;孙舟;陈艳霞;;基于空间矢量控制的 VIENNA 整流器特性及控制研究[J];电气应用;2013年22期

10 周奖;陆翔;;三相三电平三开关VIENNA整流器设计与实现[J];电工电气;2014年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李玉梅;查晓明;刘飞;;基于中点电压平衡控制的VIENNA整流器新型离散单周期控制研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 罗添;微软Vienna难逃过渡品命运[N];北京商报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 陆翔;VIENNA整流器关键技术问题研究[D];华南理工大学;2015年

2 张东升;高功率因数VIENNA整流器控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 刘森森;电网受干扰时VIENNA整流器同步与控制方法的研究[D];浙江大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵小品;基于VIENNA整流器的机载电源PFC研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 童兆平;VIENNA整流器双斜坡比较SPWM控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 陈尧;7.5kW充电机三相三电平VIENNA整流器的研究与设计[D];电子科技大学;2015年

4 赵齐齐;应用于电动汽车充电机的高功率密度三相VIENNA整流器研究[D];扬州大学;2015年

5 高瑞雪;两种VIENNA整流器及其控制方式研究[D];北京交通大学;2016年

6 高燃;单周期控制VIENNA整流器研究[D];北京交通大学;2012年

7 严刚;三相四线制VIENNA整流器的一种混合导通模式控制策略[D];浙江大学;2012年

8 王晓强;VIENNA整流器的研究[D];北京交通大学;2014年

9 林壮;VIENNA拓扑整流器的控制技术研究[D];浙江大学;2014年

10 权运良;三相三线制VIENNA整流器的研究与设计[D];华南理工大学;2014年

  本文关键词：两种VIENNA整流器及其控制方式研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：333495