基于直接電流控制的三電平整流器設(shè)計與研究.pdf

1、目前，在直流電源、有源濾波、無功補償、變頻調(diào)速等領(lǐng)域，可控PWM整流器得到了廣泛地應(yīng)用。而在高壓大功率場合，多電平整流器以其輸出電壓正弦度好、網(wǎng)側(cè)電流諧波畸變率小、開關(guān)管承受電壓小等優(yōu)點正成為研究熱點，其中又尤以二極管箝位式三電平PWM整流器為代表。
　　本文以中點箝位三電平整流器為研究對象，以穩(wěn)態(tài)矢量分析為方法，研究了整流器的基本原理，同時推導了其在三相靜止坐標系下的數(shù)學模型。引入坐標變換的概念，得到了三電平整流器在同步旋轉(zhuǎn)坐標

2、系下的數(shù)學模型。在此過程中設(shè)計了一種帶有前饋控制結(jié)構(gòu)的、用于獲得電網(wǎng)電壓相角的數(shù)字鎖相控制系統(tǒng)。整流器的dq模型簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計，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)計方法，給出了三電平整流器控制器參數(shù)的設(shè)計步驟與方法。同時，在該方法中詳細說明了所用各參數(shù)的來歷與物理意義。
　　三電平PWM算法一直以來都是三電平變換器的研究重點。本文首先對三電平整流器作PWM分析，在網(wǎng)側(cè)電流一定的情況下，研究每個矢量對整

3、流器的影響。其次推導了傳統(tǒng)三電平SVPWM算法，在此過程中給出了三電平SVPWM算法的具體實現(xiàn)方法。隨后在前人提出的g-h坐標系思想下，設(shè)計了一種實用的、基于g-h坐標系的三電平SVPWM簡化算法。同時也給出了該算法下的一種中點電位平衡策略。
　　此外，對三電平整流器的軟硬件設(shè)計進行了詳細的研究。在功率電路的設(shè)計方面給出了目標電壓和網(wǎng)側(cè)電感下限值的設(shè)計方法;在軟件設(shè)計方面，本文采用以中斷服務(wù)程序為主的設(shè)計思路，將系統(tǒng)分為采樣處理系