基于直接電流控制策略的三電平整流器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，功率半導(dǎo)體開關(guān)器件性能不斷提高，促進(jìn)了電力電子變流裝置技術(shù)的發(fā)展。由于三電平中點(diǎn)箝位PWM整流器能夠?qū)崿F(xiàn)高壓大容量電能變換，而且具有輸入電流正弦性良好、直流輸出電壓和網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，與PWM電壓型逆變器構(gòu)成的雙PWM變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的四象限運(yùn)行，因此三電平PWM整流器得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。
　　本文以中點(diǎn)箝位三電平PWM整流器為研究對(duì)象，推導(dǎo)了其在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。引入坐標(biāo)變換的概

2、念，得到三電平整流器在兩相靜止和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)了一種帶有前饋控制的、用于獲得電網(wǎng)電壓相角的數(shù)字鎖相控制系統(tǒng)。
　　三電平PWM調(diào)制算法一直以來(lái)都是三電平變換器的研究重點(diǎn)。本文首先對(duì)三電平整流器作PWM分析，在網(wǎng)側(cè)電流一定的情況下，研究每個(gè)矢量對(duì)整流器的影響。并在前人學(xué)者提出g-h坐標(biāo)系的思想下，給出了一種實(shí)用的基于g-h坐標(biāo)系的三電平SVPWM簡(jiǎn)化算法。
　　在不同的直接電流控制方式中，本文選用電壓外環(huán)和

3、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，實(shí)用化的PWM整流裝置絕大多數(shù)采用這種控制方法。雙閉環(huán)控制的主要特點(diǎn)是物理意義清晰，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制性能優(yōu)良。本文在分析直接電流控制系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合最佳工程參數(shù)設(shè)計(jì)方法，給出了三電平整流器控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)步驟與方法。
　　最后，使用Matlab/Simulink軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真和樣機(jī)試驗(yàn)，研究了三電平整流器在額定負(fù)載與能量回饋時(shí)的性能，驗(yàn)證了鎖相環(huán)、SVPWM算法和雙閉環(huán)整流控制系統(tǒng)的