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基于电流重构技术的PWM整流系统研究

作　者: 汪之文
导　师: 孙力
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电气工程
关键词: PWM整流器 电流重构 电压定向矢量控制 电流解耦控制
分类号: TM461
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


PWM整流器因其具有对电网污染小、能量自由双向流动、母线电压可控等优点而得到学术界的广泛关注。随着该项技术的深入研究,提高整流器的控制性能并降低系统成本成为该领域研究的重点。本文针对PWM整流器传统控制方法中使用传感器较多的问题,提出一种基于网侧电流重构的电压定向矢量控制方案,进而省略了网侧电流传感器。从其运行原理,参数选取原则,实现方法等几方面进行了深入研究。本文在分析三相电压型PWM整流器拓扑结构和运行原理的基础上,建立了主电路开关函数模型;深入分析了采用SVPWM方法的电压定向矢量控制策略以及网侧电流与直流母线电流的关系,进而提出了SVPWM调制方式下通过检测母线电流实现网侧电流重构的方法;并针对实际系统中存在重构失败区域的问题提出了基于修改SVPWM波形的解决方案。PWM整流器主电路的电感和电容、控制回路各调节器的结构和参数直接影响网侧电流和母线电压的控制性能。本文由系统性能指标入手,详细推导了母线电压、输入滤波电感及直流侧滤波电容之间的关系表达式,给出了各个重要参数的选取原则。基于闭环传递函数推导了电压、电流调节器的参数选取公式,并对各个闭环PI调节器进行了抗积分饱和优化设计。为系统设计提供了理论依据。最后,建立了基于电流重构技术的电压定向矢量控制系统Matlab/Simulink仿真模型,对电流重构算法及其系统进行了仿真研究;搭建了基于TMS320F2812的全数字化系统实验平台,对系统进行了实验研究。仿真和实验结果表明,电流重构算法实现了网侧电流的重构,采用上述算法的控制系统实现了无交流电流传感器的单位功率因数运行,并具有较好的动静态控制性能,进而证明了理论分析和设计方法的正确性和可行性。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 整流器
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