三相电压型高功率因数PWM整流器研究

三相电压型高功率因数PWM整流器研究

武汉理工大学

硕士学位论文

三相电压型高功率因数PWM整流器研究

姓名：刘当

申请学位级别：硕士

专业：控制科学与工程

指导教师：李向明

20100501

三相电压型高功率因数PWM整流器研究

摘要

随着现代经济的飞速发展，人们对电能的需求量在不断的增加，因而对电网的质量提出了更高的要求。在传统的电网中，为减少无功含量，一般采用相控或者是不控整流电路，但传统的整流器给电网中注入了大量的谐波污染，因而对电网的污染也就更加明显。除此之外，电网无功功率的污染，还会导致电能损失，电网故障以及给予用户生命财产安全带来的危害已经不可以忽视，对此必须采取行之有效的措施来减少电网中谐波污染。

在科技发展的今天，相控整流电路以及不控整流电路，已经不能满足现代电力发展的需求，无法更好的使如今电网处在高效工作状态，所以不得不被取代，ＰＷＭ整流技术应运而生。ＰＷＭ整流器已经弥补了相控整流器或不控整流器功率因数低，能量只能单相流动，谐波污染严重等缺陷。取而代之的是ＰＷＭ整流器可以实现能量的双向流动，功率因数可以到达单位功率因数，电路性能稳定以及消除谐波污染等。ＰＷＭ整流器是解决谐波污染最有效的方法之一。

论文首先分析了功率因数问题，谐波污染问题，ＰＷＭ整流器原理，ＰＷＭ整流器控制手段，以及主电路拓扑结构，系统的阐述了空间矢量控制方案，并将模糊控制引入空间矢量控制中，实现了模糊空间矢量控制；然后，在此基础上设计出三相电压型高功率因数ＰＷＭ整流器硬件电路结构以及控制系统结构，其中主要包括网侧电流，网侧电感的选择，主开关管的设计，保护电路的设计，驱动电路的设计以及模糊ＰＩ控制的设计；其次，在硬件设计的基础上，研究了相应的软件实现方法，主要包含主程序设计，中断程序设计，键盘和显示程序设计等，最后，对模糊空间矢量控制建立数学模型，并对仿真结果进行总结和分析。结果表明，基于三相电压型高功率因数ＰＷＭ整流器，除了能够实现高功率因数外，还可以消除谐波，实现能量双向流动，以及改善了整流器整体性能，满足了消除电网谐波污染的要求。三相电压型高功率因数ＰＷＭ整流器已经成为目前解决谐波污染的主要方法之一。关键词：谐波污染，ＰＷＭ整流器，ＳＶＰＷＭ，功率因数，模糊控制

三相电压型高功率因数PWM整流器研究

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

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