随着电力电子技术的迅速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通、家庭等众多领域中广泛应用,很多场合需要大量各种类型的变流装置将一种频率、幅值、相位的电能变换为另一种频率、幅值、相位的电能,使得用电设备处于理想工作状态,或者满足用电负载某些特殊要求,从而获得最大的技术经济效益[1]。目前,随着功率半导体器件的研制与生产水平都在不断提高,各种新型电力电子变流装置不断出现在市场上,特别是用于交流电机调速传动的变频器性能的逐步完善,为工业领域节能和改善生产工艺提供了十分广阔的应用前景。相关资料表明,电力电子装置的生产量在未来十年中将以每年大于10%的速度飞速增长,同时,由这类装置所产生的高次谐波约占总谐波源的70%以上。
根据网侧功率因数定义可以知道,相控整电流装置的网侧功率因数总是小于1,即使基波电流与网侧电压是同相的。随着相控角的增大,网侧功率因数也减小,这些都将给电网带来不好的影响,主要有三点:
(1)增加了电网的无功损耗与线路压降,更严重是,还将造成局部网络电压的波动;
(2)引起了电网的谐波损耗;文献综述
(3)这些谐波电流在传输线上流动将会引起传导和射频干扰,造成对它敏感的电子仪器和设备、继电器以及通信线路等的谐波干扰,特别对当今计算机的普及应用是一种实在的威胁。
因此,采取相应的措施来抑制、以至消除这些电力危害是电力电子技术领域中一项重要的研究课题,具有重要的理论和实际意义[2]。
1。3 PWM整流器的研究现状
1。4本课题研究内容
1。PWM整流器的工作原理和拓扑结构
本文分析了PWM整流器在不同工作状态下的工作原理,以及不同分类下的拓扑结构。
2。数学模型的建立
对PWM整流器电路进行分析,采用开关函数描述和占空比描述的方法建立三相PWM整流器在静止坐标系的数学模型和同步旋转坐标系下的数学模型。
3。PWM整流器的控制策略
本设计采用电流内环控制和电压外环控制的双闭环控制结构。其中,电流内环的动态性能直接影响电压外环的控制性能。PWM整流器的电流内环控制分为直接电流控制和间接电流控制,直接电流控制采用前馈解耦控制,间接电流控制采用幅相控制。
4。三相VSR的系统设计
本文对三相VSR的系统设计包括电流内环和电压外环控制器的设计,并对主电路的参数进行了设定。
5。三相VSR的仿真研究来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
采用Matlab/Simulink仿真软件对PWM整流器的数学模型和电路模型分别进行仿真实验,寻找合适的控制方法和系统参数,分析仿真结果,验证模型的正确性和控制方法的可行性。
2 PWM整流器的工作原理、拓扑结构以及数学模型
2。1PWM整流器的工作原理
PWM整流器实际上是一个交、直流侧可控的四象限运行的变流装置,为了便于理解,以下首先从模型电路来阐述PWM整流器的原理[3]。图2。1为PWM整流器模型电路,可以看出:PWM整流器模型电路是由交流回路、功率开关管桥路以及直流回路组成。其中交流回路包括交流电动势e和网侧电感L等;直流回路包括负载电阻R和负载电动势等;功率开关管桥路可由电压型或电流型桥路组成。