PWM整流器控制策略研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、整流器作為電力機(jī)車電源側(cè)變流器，是整個(gè)交流牽引傳動系統(tǒng)的重要組成部分。采用二極管不控整流或晶閘管相控整流電路會造成嚴(yán)重的電網(wǎng)污染，而采用PWM整流器可獲得高功率因數(shù)，低諧波污染以及能量的雙向流動，適用于大功率交直交電力機(jī)車傳動系統(tǒng)，在電力機(jī)車裝備領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文分析了單相電壓型兩電平整流器的工作原理和工作模式，通過定義開關(guān)函數(shù)，建立了其等效電路以及數(shù)學(xué)模型。瞬態(tài)電流控制和預(yù)測電流控制具有較好的控制性能，適合電力機(jī)車

2、應(yīng)用場合，本文對這兩種控制策略進(jìn)行了詳述。整流器的二重化控制可以達(dá)到減小諧波和擴(kuò)大容量的目的，文中對其原理和實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了研究。 與兩電平PWM整流器相比，三電平PWM 整流器在降低主開關(guān)管電壓應(yīng)力的同時(shí)，具有交流側(cè)電壓諧波小、開關(guān)損耗小、電磁污染少等優(yōu)點(diǎn)。文中詳細(xì)分析了單相三電平二極管箝位PWM整流器的工作原理，得出了其開關(guān)等效電路。介紹了幾種不同電路結(jié)構(gòu)的三電平整流器，通過定義各自的開關(guān)函數(shù)，建立了其統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型。研究了基于

3、SPWM、SVPWM調(diào)制算法的瞬態(tài)電流控制原理及實(shí)現(xiàn)方式。對三電平整流器固有的中點(diǎn)電位平衡問題進(jìn)行了分析，并引入了一種較為簡單的脈沖轉(zhuǎn)換方法以解決中點(diǎn)電位的平衡。 在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下建立了各種控制策略的雙閉環(huán)仿真模型，對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，并得出相關(guān)結(jié)論。針對直流側(cè)未加二次濾波環(huán)節(jié)的問題，進(jìn)行了仿真分析。 由于系統(tǒng)響應(yīng)特性與系統(tǒng)參數(shù)密切相關(guān)，論文給出了PWM整流器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)方法。搭建了PWM整