馈能型三相PWM整流器的研究

本课题为馈能型三相PWM整流器的研究,课题是在研究传统电梯调速系统前级采用不控整流方式的基础上,同时结合电梯本身能量可回馈的特点以及行业发展趋势而提出的。针对能量可回馈的要求,本课题选择的整流器拓扑为三相桥式电压型拓扑,以TI公司TMS320F2812芯片作为控制器来实现整流器的高性能要求。 本文中首先对三相VSR变换器的基本工作原理作了分析,详细分析了变换器整流模式和逆变模式的四象限运行原理。重点对三相VSR进行了数学建模分析,推导了dq旋转坐标系下的小信号模型。在控制方案上,提出了dq旋转坐标系下的固定开关频率的直接电流控制方案,同时在控制中加入了dq电流的解耦控制,以及输入电网电压的前馈,使得系统具有更好的动态性能和稳定性。文中对控制系统进行了补偿网络的设计,给出了设计的相关准则,并通过MATLAB进行闭环系统的仿真。 电压空间矢量调制方式能够获得更高的电压利用率,同时可使可有效减小电流谐波。文中对三相VSR中电压空间矢量的原理和具体实现作了详细分析,选择了谐波含量相对小的矢量排序策略。 文中对本课题的关键问题,电网相位的同步以及影响电流谐波的死区效应作了详尽的分析,并给出响应的实现措施,使得变换器在运行中能够达到较为理想的效果。同时文中给出了相关硬件电路的具体设计过程。 最后,实际制作10kW三相PWM整流器样机,给出了实验结果以及实验分析,验证了本次课题设计方案的正确性与可行性。