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【摘要】： PWM整流器是真正意義上的綠色環(huán)保的電力電子變換裝置,是解決諧波問題的根本措施,PWM整流器具有輸出電壓可調(diào),功率因數(shù)可控,網(wǎng)側(cè)電流正弦化,能量雙向流動等優(yōu)點(diǎn),解決了傳統(tǒng)整流器對電網(wǎng)造成的污染的問題,同時(shí),PWM整流器具有四象限運(yùn)行的特點(diǎn),因而成為當(dāng)今電力電子技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。PWM整流器所具備的各種優(yōu)點(diǎn)使其在靜止無功補(bǔ)償,有源電力濾波,高壓直流輸電,電氣傳動,可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 本文以三相電壓型PWM整流器為研究對象,闡述了三相電壓型PWM整流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了PWM整流器的基本原理,推導(dǎo)了三相電壓型PWM整流器的數(shù)學(xué)模型,控制策略,深入研究了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制的三相電壓型PWM整流器的雙閉環(huán)控制方法,進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器的控制器,主電路元件參數(shù)的設(shè)計(jì)。 為了驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性,論文中利用Matlab軟件建立了主電路、空間電壓矢量PWM控制模塊及PI控制調(diào)節(jié)器的仿真模型,進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器整個(gè)系統(tǒng)的仿真。仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是正確的,控制策略可行;采用本文所提出的控制方法,三相電壓型PWM整流器實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)運(yùn)行,并實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動,對實(shí)際設(shè)計(jì)具有參考指導(dǎo)意義。 為了驗(yàn)證實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行情況,本文設(shè)計(jì)了以TI公司的TMS320F28335型號的DSP為控制芯片的三相電壓型PWM整流器的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng),搭建了實(shí)驗(yàn)平臺,并進(jìn)行了實(shí)際系統(tǒng)的調(diào)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文所闡述的理論及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是正確的。
【關(guān)鍵詞】：PWM整流器 SVPWM 雙閉環(huán) 單位功率因數(shù)
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM461
【目錄】： 摘要5-6
ABSTRACT6-10
第1章 緒論10-14
1.1 課題研究的背景和意義10-11
1.2 PWM 整流器的研究概況11-13
1.3 課題研究的主要內(nèi)容13-14
第2章 電壓型PWM 整流器的結(jié)構(gòu)和工作原理14-23
2.1 PWM 整流器的分類及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-15
2.1.1 PWM 整流器的分類14
2.1.2 PWM 整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-15
2.2 PWM 整流器的工作原理15-18
2.3 PWM 整流器電流控制技術(shù)18-22
2.3.1 間接電流控制18-20
2.3.2 直接電流控制20-22
2.4 本章小結(jié)22-23
第3章 基于SVPWM 的三相電壓型PWM 整流器的控制方法及系統(tǒng)仿真23-55
3.1 三相電壓型PWM 整流器的數(shù)學(xué)模型23-29
3.1.1 采用開關(guān)函數(shù)描述的VSR 的數(shù)學(xué)模型23-25
3.1.2 三相VSR 在d、q 坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型及解耦算法25-29
3.2 PWM 整流器的SVPWM 算法29-39
3.2.1 三相VSR 空間電壓矢量分布29-31
3.2.2 空間電壓矢量的合成31-33
3.2.3 SVPWM 算法的實(shí)現(xiàn)33-37
3.2.4 SVPWM 算法的Matlab 仿真37-39
3.3 三相VSR 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39-50
3.3.1 三相VSR 交流側(cè)電感的設(shè)計(jì)39-44
3.3.2 三相VSR 直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)44-46
3.3.3 電流內(nèi)環(huán)的設(shè)計(jì)46-48
3.3.4 電壓外環(huán)的設(shè)計(jì)48-50
3.4 系統(tǒng)仿真50-54
3.4.1 Matlab 下系統(tǒng)的仿真模型50-51
3.4.2 仿真結(jié)果及分析51-54
3.5 本章小結(jié)54-55
第4章 三相電壓型PWM 整流器的實(shí)現(xiàn)55-71
4.1 主電路和驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)55-57
4.1.1 主電路功率開關(guān)器件的選擇55-56
4.1.2 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)56-57
4.2 基于TM5320F28335 的控制電路的設(shè)計(jì)57-66
4.2.1 PWM 整流器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)57-58
4.2.2 TMS320F28335 芯片介紹58-59
4.2.3 信號檢測及調(diào)理電路的設(shè)計(jì)59-63
4.2.4 保護(hù)電路的設(shè)計(jì)63-65
4.2.5 鍵盤和顯示電路的設(shè)計(jì)65-66
4.3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)66-70
4.3.1 主程序的設(shè)計(jì)66-67
4.3.2 SVPWM 的軟件設(shè)計(jì)67-68
4.3.3 數(shù)字PI 調(diào)節(jié)器的原理及軟件設(shè)計(jì)68-70
4.4 本章小結(jié)70-71
第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)71-75
5.1 系統(tǒng)的調(diào)試71
5.2 實(shí)驗(yàn)波形及分析71-74
5.3 本章小結(jié)74-75
結(jié)論75-76
參考文獻(xiàn)76-79
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果79-80
致謝80-81
附錄A81
