三相PWM整流器控制系统设计及实验研究

发布时间：2017-11-26 11:03

  本文关键词：三相PWM整流器控制系统设计及实验研究

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【摘要】：传统的整流方法包括二极管不控整流和晶闸管半控整流,这两种整流方法技术成熟、设计功率大,应用十分广泛,但也存在许多问题,例如:功率因数低、谐波污染严重。随着电力电子技术的进步,新型全控型开关器件得到快速发展,一些大功率开关器件(IGBT、MOSFET等)先后实验成功并投入商用。以全控型开关器件为基础的PWM整流技术因而得到发展,PWM整流技术克服了传统整流方法存在的弊端,提高了功率因数、对电网基本没有谐波污染,而且具有四象限运行特性,使得电能利用率提高。本文选择三相电压源型PWM整流器作为课题研究对象。主要工作及创新点如下:介绍整流技术发展历史,包括二极管不空整流和晶闸管相控整流等,对PWM整流技术的背景、研究现状、拓扑结构及优势进行说明。分析三相电压型PWM整流器的基本组成和工作原理,应用基尔霍夫电压、电流定律对其建立三相静止abc坐标系下的数学模型。由于此时的模型是非线性和时变的,不利于控制系统的设计,所以再通过坐标变化将三相静止abc坐标系下的数学模型转化为与电网基波频率同步的dq坐标系下。根据已建立的数学模型设计了PI控制器和自抗扰控制器,根据仿真结果并结合系统对跟随性及抗扰性的要求,在PI控制和自抗扰控制的基础上采用了一种新的积分—线性自抗扰控制策略,利用Simulink搭建积分—线性自抗扰控制系统的仿真模型,进行了额定状态和扰动情况下的仿真实验,并与前述两种控制结果进行对比。进行三相电压型PWM整流器电路原理图及PCB板绘制,根据设计要求和仿真结果完成包括DSP2812主控芯片在内的各模块选型。并完成主控板、电压电流采集板、IGBT驱动板的焊接和整流实验平台的安装。通过编写程序,进行设备调试,验证设备具有良好电气性能。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461;TP273

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：1229552