7.5kw充电机三相三电平vienna整流器的研究与设计

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目7.5kW充电机三相三电平VIENNA整流器的硏究与设计学科专业检测技术与自动化装置学号201221070219作者姓名陈尧指导教师谢华副教授分类号__________________________________密级UDCa,学位论文7.5kW充电机三相三电平VIENNA整流器的研究与设计(题名和副题名）陈尧(作者姓名）指导教师______________谢华_______________________畐酣受电子科

2、技大学成都(姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业检测技术与自动化装置提交论文日期论文答辩曰期0〇1学位授予单位和日期电子科技大学2P15年4月'了日答辩委员会主席_______________________________评阅人_________________________________________________________________注1:注明《国际十进分类法UDC》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发

3、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：_日期:年r月W日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权电子科技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，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应遵守此规定）作者签名：行t/导师签名：^^日期：r月“日RESE

4、ARCHANDDESIGNONTHREEPHASETHREE-LEVELVIENNARECTIFIEROF7.5KWCHARGERMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:DetectionTechnologyandAutomationEngineeringAuthor:ChenYaoAdvisor:A.ProXieHuaSchool:SchoolofAutomationEngineeringIII摘要随着整流器在电力电子设备中所占的比例日趋增高，

5、其强的非线性特征给电网带来了严重的谐波污染，如何有效的治理电网谐波、改善电能质量、净化电网环境成为电力电子领域研究的热点，从谐波产生源头进行治理的PWM整流器成为了分布式电力电子设备常见的整流拓扑。由于传统的三相六开关PWM整流器开关器件多，驱动难以设计等缺陷，本文研究的三相三电平VIENNA整流器具有开关应力低、开关器件少、总谐波失真小、功率因数高等优点，具有良好的实际工程应用前景。论文首先分析了VIENNA整流器的工作原理，介绍了各开关状态下系统的运行状态，并在此基础上对系统进行建模，分别给出了系统在abc自然坐标系以及dq旋转坐标系下的数学模型。接着本文

6、进一步分析了VIENNA整流器的控制算法，研究了传统的三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM,SpaceVectorPulseWidthModulation）算法并且阐述了其运用于VIENNA整流器中所存在的复杂电流区间判断的问题，进而提出了基于期望电压辅助区间判断的SVPWM调制方法，并且结合了对一些通项的研究和计算，这些方法使SVPWM算法应用于VIENNA整流器时得到了简化。本文给出VIENNA整流器中功率器件详细的设计原则，并且对7.5kW充电机样机的功率器件进行了计算和选型。由于系统采用电压电流双闭环控制，本文分析了如何对电流进行解耦控制，并给出了双闭环

7、控制的整体结构。在系统设计和控制方法研究的基础上，本文搭建了基于Matlab/Simulink平台的VIENNA整流器的控制系统仿真，仿真验证了系统的参数设计和控制算法的正确性。本文最后给出了7.5kW充电机中VIENNA整流器的设计参数、控制系统结构框图以及硬件设计原则，搭建了样机的实验平台，对样机进行调试与实验，并进行了深入的研究。实验的结果说明，通过本文的研究与分析设计出的VIENNA整流器及其控制算法具有切实可行性，实现了系统在单位功率因数下稳定运行。关键词：三相三电平，VIENNA整流器，功率因数，SVPWM控制IIIABSTRACTWiththei

8、ncreasinglyhigherpr