三电平pwm整流器的研究与设计

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1、万方数据AThesisinPowerElectronicsandDrivesIIIIIIllIIUlUIJO12555TheResearchandDesignofThree--LevelPWMRectifierByZhangYueguangSupervisor：ProfessorManYongkuiNortheasternUniversityJune2012万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，不包含其他人已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

2、均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：数日红签字曰期：伽^。‘．谚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h／学位论文作者签名：及风圮签字日期：伽／2．‘．B聊虢麟签字日期：九胗，多．诌万方数据东北大学硕士学位论文摘要三电平PWM整流器的研究与设计摘要与传统的二极管整流相比，PWM整流具有电

3、网污染小、功率因数可调等诸多优点，使得PWM整流成为电力电子技术研究的热点；而在中高压大功率场合，由于三电平拓补结构无论从实用性还是控制复杂性方面，都具有较强的竞争优势，因此三电平结构的PWM整流器得到了越来越多的关注和研究，并逐步在生产领域获得广泛的应用。本文以二极管嵌位式三电平PWM整流器为研究对象，研究了PWM整流器的基本原理并详细分析了PWM整流器的四象限运行状态；给出了二极管嵌位式三电平PWM整流器的主电路拓补结构，推导出其在不同坐标系下的数学模型；在分析传统空间矢量调制(SVPWM)算法的基础上，设计了一种易于编程实现的简化的空问矢量调制算法。为了获取电网相角，本文设计了一种数

4、字锁相环系统；深入研究了PWM整流器的双闭环控制系统，并用最佳工程参数整定的方法分别设计了电压外环和电流内环；针对三电平PWM整流器的非线性特点，其精确的数学模型难以获得，本文设计了一种不需要被控对象数学模型的模糊自适应PI控制器，对控制器参数在线进行调整，以提高系统的动、静态性能。在Matlab／Simulink仿真环境下，搭建了三电平PWM整流器控制系统，分别对两种控制方法进行了仿真验证，并对仿真结果进行了深入的分析。最后，本文设计了一套以TMS320F28335DSP芯片为核心的样机实验系统，对实验样机系统的软硬件设计进行了详细的分析研究，完成了PWM整流实验和能量回馈实验，通过实验

5、验证了控制策略的正确性和可行性。关键词：三电平PWM整流器；空间矢量调制；数字锁相环；模糊白适应一II—万方数据东北大学硕士学位论文摘要．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignofThree--LevelPWMRectifierAbstractComparedwiththetraditionaldioderectifier,thePWMrectifierhasmanyadvantagessuchasgrid-freepollution，adjustablepowerfactor,SOanever-enhancedattentionhadbeenfocusedt

6、othePWMrectifierinthefieldofpowerelectronics．Andinthehighpowersituations，three-leveltopologystructurehasastrongcompetitiveadvantagebothfrompracticalityandthecontrolofcomplexit5SOthethree-levelstructureofthePWMrectifierhasgotmoreandmoreattentionandresearch．Thethree—leveldiodeclampedPWMrectifieristh

7、emainresearchobjectinthispaper．Thebasicprinciplesandfour-quadrantoperationstateofthePWMrectifierhasbeenresearchedandin—depthanalysis．Themaincircuitofthethree—leveldiodeclampedPWMrectifiertopologystructureisdemons