vienna整流器双斜坡比较spwm控制研究

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1、硕士学位论文VIENNA整流器双斜坡比较SPWM控制研究RESEARCHONVIENNARECTIFIERWITHDOUBLERAMPCOMPARISONSPWMCONTROLSTRATEGY童兆平哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM921.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文VIENNA整流器双斜坡比较SPWM控制研究硕士研究生：童兆平导师：杨世彦教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class

2、ifiedIndex:TM921.1U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONVIENNARECTIFIERWITHDOUBLERAMPCOMPARISONSPWMCONTROLSTRATEGYCandidate：ZhaopingTongSupervisor：Prof.ShiyanYangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringA

3、ffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要三相PWM整流电路现已广泛应用于航空航天、汽车电子、通信系统等领域，朝着高功率密度、高可靠性、高功率因数等方向发展。与传统拓扑结构相比，三相三电平三开关PWM整流器(VIENNA整流器)因具有功率密度高、无直通危险、器件电压应力小

4、、谐波含量少等特点，成为近年来国内外学者研究的热点。为了提高三相PWM整流器的功率密度，解决在中大功率场合减小变换器体积的需求，本文开展了VIENNA整流器双斜坡比较SPWM控制策略的研究工作。本文首先以第2扇区为例，分析了VIENNA整流器的工作模态，给出等效电路图。在此基础上，引入开关函数，建立拓扑结构在abc自然坐标系下的开关周期平均模型和交流小信号模型，确定系统输入电流、输出电压、直流侧电容电压之差与开关管占空比之间的关系。根据系统参数指标要求，计算功率器件、输入电感和输出电容的参数，设计驱动电路、采样电路和DSP供

5、电电路。分析双斜坡比较正弦脉宽调制(DRC-SPWM)的工作原理，对比分析了采用锯齿波和三角波作为载波的优缺点。确定VIENNA整流器的整体控制方案，推导出电流内环和电压外环的传递函数，绘出环路波特图。将控制器离散化，设计出z域内的控制器架构，给出程序设计流程图，介绍DSP程序的编写过程。在理论分析和控制器设计的基础上，采用MATLAB/SIMULINK和PLECS软件对系统进行仿真分析，并研制出一台实验样机，验证整流器电流谐波抑制能力、输出电压纹波大小、上下直流母线电压均衡度、控制器稳定性等性能。得到的实验数据验证了系统整

6、体方案的可行性。关键词：VIENNA整流器；双斜坡比较SPWM；三电平；高功率密度-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThree-phasePWMrectifiersarewidelyusedinaerospace,automotiveelectronics,communicationsysteminrecentyears.Asaresult,itisdevelopingtowardshighpowerdensity,highreliability,highpowerfactor.Comparedwithtr

7、aditionaltopology,three-phasethree-levelthree-switchPWMrectifier,i.e.VIENNArectifierisaresearchhotspotduetoitsmeritssuchashighpowerdensity,noshortcircuitpossibility,lowvoltagestressofpowerdevice,lowharmonicofinputcurrent.VIENNArectifierwithDRC-SPWMcontrolstrategyis

8、researchedinordertoimprovethepowerdensityofthree-phaePWMrectifierandmeettheneedsofsmallvolumeinmediumandlargepoweroccasion.Firstly,theoperational