??
【摘要】：創(chuàng)造節(jié)約型社會的政策環(huán)境以及環(huán)保意識的提高,促使人們在電力電子技術的發(fā)展中探索一條“綠色”之路。對變流裝置而言,“綠色”的內(nèi)涵應包括電網(wǎng)無諧波污染、單位功率因數(shù),以及功率控制系統(tǒng)的高性能、高效率、高穩(wěn)定性等傳統(tǒng)變流裝置所不具備的優(yōu)越性能。隨著綠色能源技術的快速發(fā)展,PWM整流技術已成為電力電子技術研究的熱點和亮點。PWM整流器可成為理想的用電設備或電網(wǎng)與其它電氣設備的接口,因為它可以實現(xiàn)無電網(wǎng)污染和可調(diào)整的功率因數(shù)。 現(xiàn)有的PWM整流器可分為電壓型和電流型兩種,主電路由IGBT等全控型器件構成。然而,電壓型PWM整流器適用于小功率電源中;電流型PWM整流器雖然可以適合于大功率場合,但由于高壓大功率IGBT的成本較高,且需要每個橋臂都串聯(lián)大功率快速二極管,不僅增加了主電路的復雜性和成本,而且增加了整流器的損耗。 本文采用了一種基于三相相控整流器和Buck降壓斬波器相結合的主電路拓撲結構,通過PWM脈寬調(diào)制控制策略,克服了傳統(tǒng)的二極管整流器和相控整流器的諧波含量大和功率因數(shù)低的缺點,具有PWM整流器的高功率因數(shù)和低諧波含量的優(yōu)點。 本文首先對各種典型的整流器主電路拓撲結構作了比較,并且對本文所設計的整流主電路進行分析。然后,分別對該整流器的工作原理、主電路拓撲結構以及電路中晶閘管的開關特性作了介紹,并且給出整體硬件框圖的設計。根據(jù)電流源型PWM整流器的原理,文中詳細分析了這種基于晶閘管的PWM整流器的數(shù)學模型以及PWM調(diào)制原理及其實現(xiàn)過程。最后,論文對兩種不同整流方案的電路作了MATLAB仿真,進一步驗證本論文所提及的整流電路能實現(xiàn)網(wǎng)側電流正弦控制且與輸入電壓同相位,從而達到高功率因數(shù)整流的性能要求。 本論文給出了晶閘管有源換流的PWM電流型整流器工作原理分析以及實現(xiàn)方案。該整流器在傳統(tǒng)的相控整流器直流側增加一個門極可關斷開關器件,以實現(xiàn)整流橋式電路的有源換流。它具有成本低、性能高、利于工程實踐的優(yōu)點,具有較高的實用價值。
