组合式三相高功率因数acdc变换器研究

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1、中图分类号：TM461论文编号：102870315-S079学科分类号：080804硕士学位论文组合式三相高功率因数AC/DC变换器研究研究生姓名樊长鑫学科、专业电力电子与电力传动研究方向功率因数校正技术指导教师黄文新教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationResearchOnModularThree-phaseAC/DCCon

2、verterwithHighPowerFactorAThesisinElectricalEngineeringByFanChangxinAdvisedbyProfessorHuangWenxinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位

3、论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要电力电子设备的普及在电网中产生了大量的谐波，有源功率因数校正(APFC)技术是提高功率因数以及抑制电流谐波的有效

4、方法。目前单相APFC技术的研究较为成熟，而在中大功率场合中则一般采用三相APFC技术。三相APFC按结构可分为两级APFC和单级APFC，其中单级APFC相对于两级APFC具有功率密度高、结构简单以及效率高等优点，是三相APFC技术中一项重要的研究方向。本文以一种单级式的组合式三相高功率因数AC/DC变换器拓扑为研究课题，对变换器的结构、数学模型以及控制策略等进行了研究。本文所提出的组合式三相高功率因数AC/DC变换器能够同时实现功率因数校正、输入输出电气隔离以及输出调压的功能，文中首先介绍了组合

5、式三相高功率因数AC/DC变换器的拓扑结构，它是由三个单相全桥电路通过磁组合变压器结合而成，接着对这种新颖的磁组合变压器进行了理论分析，在此基础之上，对变换器的功率因数校正功能的机理以及工作模态进行了详细的分析。根据变换器的稳态方程建立了变换器的开关周期平均模型等效电路以及线性化模型，根据变换器数学模型提出了间接电流控制和直接电流控制两种控制策略，利用Matlab/Simulink软件搭建了变换器的仿真模型，对其进行了仿真研究，验证了变换器等效电路模型正确性和控制策略的可行性。论文给出了变换器主电路

6、参数设计方法，控制系统采用Freescale公司的DSP芯片MC56F8346作为核心处理器，完成了整个系统的软硬件设计。完成一台15kW的原理样机进行实验验证，实验结果达到了功率因数校正的目的，满足设计要求，证明变换器在中大功率场合有着一定的应用前景。关键词：有源功率因数校正，三相，单级，全桥，数字控制i组合式三相高功率因数AC/DC变换器研究ABSTRACTThewideapplicationofthepowerelectronicsequipmentsproducesagreatdealofp

7、owerharmonic.Activepowerfactorcorrection(APFC)techniqueisaneffectivewaytoincreasepowerfactorandreduceharmoniccurrent.Single-phaseAPFCtechniqueismatureinrecentyears,butthree-phaseAPFCtechniqueisusuallyappliedinmediumandhighpowerapplications.Three-phaseA

8、PFCcanbedividedintothree-phasetwo-stageAPFCandthree-phasesingle-stageAPFCaccordingtothestructure.Three-phasesingle-stageAPFChasbeenanimportantresearchingorientation,whichhastheadvantagessuchashighpowerdensity,simplestructureandhigheffic