电压型PWM整流器及其在变频器中的应用

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1、天津大学硕士学位论文电压型PWM整流器及其在变频器中的应用姓名：赵先堃申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张国山20081101摘要通用变频器是电网污染的主要来源，本文在通用变频器的基础上，采用三相电压型PWM整流器取代原有的不控整流，能消除变频装置对电网的谐波污染，提高功率因数，节约能源，同时提升变频器的调速性能。本文在PWM整流电路的拓扑结构与数学模型的基础上分析了电压型PWM整流器稳态条件下四象限运行工作原理，得出PWM整流器的控制关键在于对网侧电流控制。三相电压型PWM整流器有两种电流控制方法：间接电流控制和直接电流

2、控制。针对直接电流控制，采用双闭环(电压外环和电流内环)控制的设计思路，采样网侧两相电流瞬时值，通过3s／2r坐标变换得到网侧电流的有功分量和无功分量，直接控制网侧电流的相位和幅值。对于逆变侧变频调速系统，论文从理论上分析了异步交流电动机变频调速系统的几种控制方案，重点研究了SVPWM技术在交流电动机变频调速系统中的应用。在理论分析的基础上，本文用MATLAB仿真技术对PWM整流器进行了仿真实验，采用TMS320LF2407ADSP芯片实现了PWM整流器双闭环数字控制，设计了双PWM变频器，包括主电路、控制电路、采样及保护电路，并给出了设计

3、方案，得到了较为满意的结果。关键词：脉宽调制(PwM)电压型PWM整流器双PWM变频器DSP电压空间矢量PWM(SVPWM)ABSTRACTThegeneralinverterproduceharmonicprobleminpowersystem．Inthisthesis，Three-phasePWMvoltagesourcerectifierareappliedintheFrequencyInverterinplaceofconventionalno—controlrectifier．Thiskindofdevicecaneliminat

4、eac—sideharmonicpollutionofinverter,raiseRe-sidepowerfactor,economizeenergyresources，andimproveperformanceofinverter．ThePWMrectifier,includingitstopologyandmathematicalmodel，ismainlystudied．Understeadystate，thefour-quadrantworkingprincipleofPWMrectifierhasbeenexplained．Aft

5、eranalyzingtwokindsofcurrentcontrolmethodsofthree—phaseVSR：indirectcurrentcontrolanddirectcurrentcontrol，theauthoremploysthelatterasmaincontrolscheme．Thelattermethodisthecontrolofthephaseandamplitudeofac—sidecurrentdirectly,byusingdualclosed—loopcontrolscheme，throughsampli

6、ngcurrentsofphaseaandbandconvertingthemby3s／2rtogetactivecomponentandreactivecomponentofac—sidecurrent．Intheresearchofvariablefrequencyspeedregulationsystemoninverterside，severalcontrolschemesonAC-motorvariablefrequencyspeedregulationtheoreticallyareintroduced．Theutilityof

7、SVPWMtechnologyinAC—motorvariablefrequencyspeedregulationsystemisstudiedatlength．Inthisthesis，TheMATLABsimulationresulttotherectifiersareoffered．TheDual—PWMvariablefrequencysystemonthebasisoftheoryanalysisaredisigned，includingpowercircuit，controlcircuit，samplingin—phasecir

8、cuitandprotectingdrivingcircuitandprovidethedesignproject．Finally,experimentalresultsarep