三电平大功率pwm整流器的设计与研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文三电平大功率PWM整流器的设计与研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：王志毅边春元副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：专业学位电气工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：满永奎满永奎袁艳敏东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricalEngineeringDesignandResearchofThree-·LevelHighPowerPWMRectifierByWangZhiyiSupervisor：Assoc

2、iateProfessorBianChunyuanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢．]艺思。学位论文作者签名：上之觳日期：Ⅵ晔左}6目夥日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构

3、送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年i学位论文作者签名：工龙救签字日期：Ⅶf惰6R谚&导师签名：超步务．袖签字日期：冽恽6月>凋．I．万方数据东北大学项士学位论文摘要三电平大功率PwM整流器的设计与研究摘要二极管钳位式三电平PWM整流器具有网侧电流谐波小、能量可以双向流动以及功率因数可调等优点，其自身的结构特点保证了内部功率开关管所承受的最高电压为直流母线电压稳态值的一半，这些特点使得二极管钳位式三电平P

4、WM整流器在高压输配电、高压大功率电机调速等高压大功率领域有着很好的应用前景。本文主要以中点箝位式三电平SVPWM整流器为对象进行研究，详细的分析了二极管箝位式PWM整流器拓扑结构，建立了三电平整流器在abe三相静止坐标系下的基本数学模型和由同步旋转坐标系下的数学模型。经过三相交流量到两相直流量的变换，简化了控制系统的设计。本文采用基于直接电流控制的电压、电流双闭环控制系统，并给出了电流内环和电压外环的具体设计方法。本文对三电平整流器作PWM分析，给出了空间矢量的定义，分析了二极管钳位式三电平PWM整流器27个空间电压矢量的分布以及不同矢量对中点电位的影响，

5、推导了常规的三电平SVPWM算法，随后在前人学者提出的g-h坐标系的思想下，给出了一种实用的、基于g-h坐标系的三电平SVPWM简化算法。同时分析了中点电位不平衡的原因及危害，给出了一种中点电位平衡控制策略。本文分析了锁相环在PWM整流器控制中的重要性，分析了基于单同步坐标系和基于双同步坐标系的两种软件锁相环的基本原理，在三相电网不平衡情况下，双同步坐标系软件锁相环较单同步坐标系软件锁相环而言有良好电网适应性，并利用仿真软件验证了其正确性。通过在PLECS系统仿真软件中搭建的整流器的系统仿真模型中进行仿真得到的结果，证明了控制策略的正确性。本课题以双三电平变

6、流系统为基础，建立了基于TMS320F28335DSP+CPLD的实验平台，通过实验证明了控制策略的正确性，同时提升了660V／250KW整流器的各项性能指标。关键词：三电平；大功率整流器；SVPWM；中点电位平衡；锁相环-II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignandResearchofThree-·LevelHighPowerPWMRectifierAbstractDiode·-clampedthree—levelPWMrectifierhasmanyadvantageslikesmallTHDofcurrent，abilityof

7、two·wayenergyflowingandarbitraryACpowerfactor,etc．Thestructurecharacteristicsofdiode·-clampedthree··levelPWMrectifierensurethepowerswitchtubeisworthonlyahalfmaximumvoltageofDCbusinthesteadystate，whichmakesithasagoodprospectinhigh-voltagetransmissionanddistribution，丘equencycontrolfo

8、rhighvoltageandpowermotor,