三相电压型PWM整流器直接功率控制研究

发布时间：2017-09-09 03:50

  本文关键词：三相电压型PWM整流器直接功率控制研究

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【摘要】：本文通过理论分析、计算机仿真,对电压型PWM整流器直接功率控制(Direct Power Control,DPC)策略进行了深入的研究。论文以电压型PWM整流器为研究对象,对PWM整流器DPC系统的性能进行研究并设计了新的控制策略,为PWM整流器DPC系统应用到变频调速系统、有源滤波、通信电源等领域做好预研工作。 本文根据电压型PWM整流器主电路的拓扑结构,建立了PWM整流器在αβ两相静止坐标系上数学模型。基于瞬时功率理论,给出了电压型PWM整流器的瞬时功率算法,建立了PWM功率控制模型。 在对基于传统开关表的DPC控制策略的深入分析研究的基础上,针对出现的问题,设计了如下策略： 为了改善三相电压型PWM整流器的性能,即直流侧输出电压波动范围、网侧功率因数、交流侧电流总谐波含量、有功功率和无功功率的跟随性,本文设计了基于三电平比较器的新的开关表的直接功率控制策略。 为了增大器件选择范围,减少开关损耗,需降低开关频率。根据PWM整流器DPC系统中功率滞环比较器滞环宽度、开关频率及有功功率之间的制约关系,需要增大功率滞环宽度。然而,当增大功率滞环宽度时,系统性能变差,针对这个问题,设计了设置扇形边界死区的控制策略。 论文建立了基于新开关表的DPC系统在Matlab/Simulink环境中的模型并进行仿真研究,仿真结果表明,两个新的控制策略可行,并且达到系统对性能的要求。
【关键词】：直接功率控制 三电平比较器 扇形边界死区
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 课题背景与研究意义8-9
• 1.2 PWM整流器的研究概况9-15
• 1.3 本文的主要研究内容15-17
• 第二章 三相电压型PWM整流器的分析17-27
• 2.1 三相电压型PWM整流器主电路的拓扑结构17-19
• 2.2 三相电压型PWM整流器的工作原理19-22
• 2.2.1 PWM整流器的基本原理19
• 2.2.2 三相电压型PWM整流器开关工作状态19-20
• 2.2.3 单位功率因数下三相电压型PWM整流器系统的整流过程20-22
• 2.3 三相电压型PWM整流器αβ坐标系下的数学模型22-27
• 第三章 直接功率控制策略的研究27-37
• 3.1 三相电压型PWM整流器的瞬时功率理论27
• 3.2 三相电压型PWM整流器的直接功率控制系统的组成27-28
• 3.3 DPC系统的工作原理28-31
• 3.3.1 电压、电流和功率的计算28-29
• 3.3.2 输入空间扇区划分29
• 3.3.3 功率滞环比较器29-31
• 3.3.4 开关状态表31
• 3.4 控制策略分析及研究31-37
• 3.4.1 传统开关状态表31-32
• 3.4.2 基于三电平比较器的开关状态表32-34
• 3.4.3 设置扇形边界死区的控制策略34-37
• 第四章 三相电压型PWM整流器的设计37-45
• 4.1 三相电压型PWM整流器的主电路参数设计37-42
• 4.1.1 直流侧电压的选择37-38
• 4.1.2 交流电感的选择38-41
• 4.1.3 直流侧电容的选择41-42
• 4.2 三相电压型PWM整流器的控制系统设计42-45
• 4.2.1 DPC系统结构设计42-43
• 4.2.2 DPC系统参数设计43-45
• 第五章 三相VSR直接功率控制系统的建模及仿真45-58
• 5.1 系统参数的确定45-46
• 5.2 系统仿真模型的建立46-50
• 5.3 系统仿真结果及分析50-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 工作总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64

【引证文献】

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1 徐金榜;三相电压源PWM整流器控制技术研究[D];华中科技大学;2004年

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本文编号：818128