三相电压型pwm整流器的研究毕业论文

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1、三相电压型PWM整流器的研究毕业论文目录1绪论11.1PWM整流器研究的背景与意义11.2PWM整流器的产生与发展现状21.2.1PWM整流器的产生21.2.1电流型PWM整流器21.2.3电压型PWM整流器31.2.4PWM整流器的发展现状41.3本课题研究的主要内容52三相VSR原理分析与建模62.1三相VSR的拓扑结构62.2PWM基本原理分析62.3三相VSR的数学模型92.3.1三相VSR在三相静止坐标系的数学模型92.3.2三相VSRd-q模型的建立123三相VSR控制系统设计173.1VSR的电流控制1

2、73.1.1间接电流控制173.1.2直接电流控制183.2三相VSR双闭环控制系统的设计193.2.1电流内环控制系统设计203.2.2电压外环控制系统设计233.2三相PWM整流器参数的设计23ii3.2.1交流侧电感的设计233.2.2直流侧电容的设计284三相VSR的空间矢量控制304.1三相VSR空间矢量PWM控制的基本原理304.2三相VSR空间电压矢量分布304.3SVPWM整流器的控制算法324.3.1扇区的确定334.3.2矢量作用时间的确定334.3.3开关矢量的确定375Matlab仿真405.

3、1基于空间电压矢量的直接电流控制的三相VSRPWM整流器的仿真405.1.1基于空间电压矢量PWM波生成模块simulink模型建立405.1.2PWM整流器的主回路及控制系统simulink模型的建立425.2PWM整流器仿真波形456总结与展望48致谢49参考文献50ii1绪论1.1PWM整流器研究的背景与意义随着现代社会的高速发展，在现代工业生产和人们日常生活中，很多场合都离不开对电的需求，但是由于近些年来煤炭、石油、天然气等不可再生能源不断地被大量过度地开采，有专家预测在未来的80多年以后，人类将再无这些能源

4、可以使用，人类将面临能源枯竭的尴尬境地，随之而来将会引起人们对电能的恐慌。如何更好的节约能源，开发环保和可持续利用的新能源成了当今世界亟待解决的问题，特别是与国民生产生活密切相关的电力电子变换装置，如变频器、高频开关电源、逆变电源等各种变换装置的研究备受关注。因为这些变换装置大量被使用的同时，必定会带来一些不利因素：在这些大部分变换装置使用中首先需要整流环节将交流电压转换成直流电压，而整流环节主要是通过功率二极管或者晶闸管组成的整流电路；这种方式在交流侧容易造成电流波形畸变，并向电网注入大量的无功功率和谐波，将会给电

5、网造成严重的电磁污染，以致影响同网其他设备的正常使用，同时还存在功率因数低、直流电压波动等问题，所以既能有效治理电网污染并提高电能利用率，又能环保节能的绿色能源措施越来越受到众多研究组织的关注和重视。能够有效解决变换装置所带来的负面效应的根本措施就是需要求变换装置实现整流环节网侧电流达到正弦化，工作于单位功率因数等特性。一般来说，要想能够消除电网谐波且获得高功率因数的途径，主要有两种：一种是在系统中加入补偿器，如静止无功补偿器(StaticVarCompensator)、有源电力滤波器(ActivePowerFilt

6、er)等达到补偿无功功率和谐波的目的；一种是改进整流环节的装置，优化电路拓扑结构和控制算法，使自身实现抑制谐波并可调节功率因素的效能。随着现代电力电子技术的进步与飞速发展，功率半导体器件的性能也在逐步地提高，特别是全控型功率开关器件的不断出现，以及PWM控制技术的应用，使PWM整流器得以诞生。PWM整流器采用的是全控开关器件，电路结构简单，工作频率高且容易实现，通过控制开关器件的通断就可以控制整流器输入的电流波形，实现电压电流同相位或反相位，网侧功率因数近似达到1，谐波含量少，直流侧电压可控，并且这种结构的整流器能在

7、四象限运行，可以工作在整流或逆变状态，是真正意义上的绿色装置，因此对PWM整流器的控制研究意义重大。501.2PWM整流器的产生与发展现状1.2.1PWM整流器的产生1957年，美国通用电气公司研制出第一个商用晶闸管，标志着电力电子技术的诞生。它由于能够根据不同的用电场合，完成交—直、交—交、直—交、直—直的电能形式的变换，满足生产与生活的需求，在此后的几十年间得到大规模的应用。八十年代初，随着对电力电子装置产生的谐波对电网产生的影响的认识不断加深，一些学者开始研究如何提高功率因数.Bellini和Figalli首先

8、用GTO实现了真正意义上的单相PWM整流器，其功率因数接近1。到了80年代后期，由于GTR的普遍应用以及IGBT的大量使用促使PWM整流器向高频化发展，高频化可以大大提高了交流输入电流波形的正弦度，减少了直流输出电压纹波，提高了功率因数，增强了系统的稳定性。PWM整流器按直流储能形式可分为电压型和电流型；按电网相数可分类为单相电路、三相电路和多