三相高功率因数pwm整流器的设计和研究

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1、陕西科技大学硕士学位论文三相高功率因数PWM整流器的设计和研究姓名：李相锋申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：孟彦京20080401三相高功率因数PWM整流器的设计和研究摘要随着现代电力电子技术、微电子技术以及计算机技术的发展，以PWM(PulseWidthModulation)技术为基础的功率变换装置得到了越来越广泛的应用。PWM整流具有高功率因数、低谐波污染、能量双向流动、小容量储能环节、恒定直流电压控制等优点，在电力系统有源滤波、无功补偿、潮流控制、太阳能发电以及交直流传动系统等领域，具有越来越

2、广阔的应用前景。因此，三相PWM整流器成为当前电力电子领域研究的热点课题之一。本文主要研究了三相电压型PWM整流器的拓扑结构、数学模型、控制策略、主电路参数的选取与设计以及硬件的实现。建立数学模型是研究三相PWM整流器的重要手段，本文通过在静止坐标系下建立仿真模型，应用电压空间矢量控制策略，对三相PWM整流器的特点、性能及电路参数的选取进行了深入的研究口并建立了Matlab／Simulink环境下的仿真模型，对所做控制算法进行了仿真，仿真结果验证了控制算法的正确性和可行性。同时，这种控制算法亦能使整流系统的能量双向流

3、动，实现能量再生，且具有控制算法简单。随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展，采用微处理器作为硬件控制核心的微机控制器将成为今后整流器的发展方向。随着控制方法的不断改进与发展，对微机整流控制器的运算速度提出了非常高的要求。本文根据这种要求，以DSP(数字信号处理器)作为控制核心，研究并设计了基于DSP的PWM整流器。文章分别从控制电路、测量电路、整流主电路、SVPWM硬件实现等几个方面论述了基于DSP的PWM整流器的硬件设计以及主要实时软件的流程图和实现方法。文中还介绍了IPM(功率智能模块)的使用，并基于此设计了

4、系统的主电路。由于采用了这些先进技术，使得本文中的PWM整流器结构简单、性能可靠、操作方便。关键词：PWM整流器，空间矢量，数字信号处理器，MATLAB仿真DesignandResearchontheThree--phaseHighPowerFactorPWMRectifierAbstractWiththedevelopmentofpowerelectronics，microelectronicsandcomputer,thepowerconversionapparatusbasedonthePWM(PulseWid

5、thModulation)techniqueisgainingmoreandmoreapplication．PWMrectifiershavethecharacteristicsoflargepowerfactor．smallharmonicpollution，bidirectionalpowerflow,smallcapacitypowerstoragesegmentandconstantdirectvoltage，SOtheyhavemoreandmoreapplicationperspectiveinactiv

6、efiltering，reactive—loadcompensation，tidecontrol，solarelectricalenergygenerationandmotorcontrolsystems．Three—phasePWMrectifiershavebeenasactiveresearchtopicinpowerelectronicsrecently．ThisthesismainlyintroducesPWMVSR，includingitstopology，mathematicalmodel，contro

7、lstrategies，thedesignandchoiceofthemaincircuitparametersanditshardware．ThemathematicalmodelofVSRisessentialmeanstoinvestigatetheVSR．ThesimulationmodelissetupinABCstationarycoordinateandthedeepresearchonthree-phasePWMvoltagesourcerectifiers(VSR)basedonSVPWMcontr

8、olstrategyhasbeendone，includingitscharacteristic，performanceandthechoiceofcircuitparameter．AndthewholesimulationmoduleofcontrolsystemwasbuiltupunderthepowerMATLAB／SIMULINKpl