三相電壓型三電平PWM整流器的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，大功率非車載式充電機(jī)性能的好壞成為了制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。電動(dòng)汽車充電過(guò)程中需要用到整流裝置，一般的整流設(shè)備在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的諧波對(duì)電網(wǎng)造成污染，基于此研究背景，本文通過(guò)對(duì)開關(guān)器件MOSFET和IGBT的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，設(shè)計(jì)出一種基于MOSFET的二極管篏位型三電平PWM整流器作為充電機(jī)的前端，在滿足電壓等級(jí)的要求的前提下，MOSFET的高開關(guān)頻率可以使PWM整流器獲得更好的性能。然后通過(guò)對(duì)PWM

2、整流器的控制方法和脈沖調(diào)制策略對(duì)比分析，確定了基于空間矢量調(diào)制技術(shù)和電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制方法的三電平PWM整流器，使非車載式充電機(jī)在運(yùn)行時(shí)具有高功率因數(shù)、低諧波含量、高效率和低噪聲等性能。
　　首先，本文以二極管篏位型PWM整流器作為研究對(duì)象，分析了其主電路拓?fù)涞墓ぷ髟?，通過(guò)定義開關(guān)函數(shù)建立起三相靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而推導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。對(duì)基于前饋解耦的雙閉環(huán)控制方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，電壓環(huán)來(lái)整定直流側(cè)電壓跟蹤指

3、令電壓，電流環(huán)用來(lái)實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)正弦波電流控制，通過(guò)推導(dǎo)其傳遞函數(shù)對(duì)電流環(huán)和電壓環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　然后，詳細(xì)分析了基于Vα和Vβ的空間矢量調(diào)制算法，著重研究了空間矢量平面下，區(qū)域的劃分，參考矢量所在區(qū)域的判斷，三個(gè)固定矢量的作用順序，矢量的作用時(shí)間等。對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到的窄脈沖問(wèn)題和死區(qū)設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行分析研究。針對(duì)三電平整流器固有的中點(diǎn)電位不平衡的問(wèn)題，采用了變平衡因子的控制算法。在Matlab/Simulink