三相电压型PWM整流器的设计研究

随着科技的不断进步与发展，对电力电子设备的要求也越来越高，尤其是在抑制其对电网带来的污染上，要求在不断的提高。三相PWM整流器以输入电流正弦化为目标，实现单位功率因数和低谐波含量，符合绿色能源发展的方向，得到广泛的研究和应用。 三相PWM整流器是一个强耦合、非线性系统，控制较为复杂。本论文介绍了三相PWM整流器的拓扑结构，并且针对电压型整流器介绍了其开关数学建模和两相旋转坐标系的模型，进而对其控制策略进行研究，并且搭建仿真和试验平台，给出结果。 首先，介绍电压型PWM整流器的基本工作原理，并建立由ABC三相静止坐标系变换至dq两相同步旋转坐标系下的数学模型。基于dq数学模型，对其控制方法做了详细的分析和研究，并且详细介绍了空间矢量法的调制方式，最终采取电压外环滑模控制策略，电流内环采取前馈解耦的控制策略，并且搭建了Matlab仿真模型，验证了控制方法的可行性和优越性。 其次，根据给定的技术参数，对系统的软硬件进行了设计。硬件方面，介绍了主电路电感、电容的参数设计以及功率管的选择，并且对主电路的损耗分析给出初步方法，以对效率有所把握；同样，对外围采样及保护电路、控制电路的设计进行详尽介绍；软件方面，给出基于TI的TMS320F2812的控制核心介绍了软件的设计。 最后，给出带阻性负载和非线性负载的实验结果，并且与预期比较分析，得出结论。