三相PWM整流器控制策略的研究

随着电力电子技术的不断发展和电力设备的增加,特别是二极管、晶闸管变流设备的应用,不可避免的给电网带来了污染,主要是对电网注入了大量的电流谐波,并降低了电网的功率因数。因此,减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数成为电力电子研究领域的重要组成部分。PWM整流器因具有功率因数高、低谐波含量、能量双向流动的优点,适用于中大功率的三相PWM整流器,因此对三相PWM整流器的控制策略研究已成为目前电力电子领域中的热点课题之一。 本文首先详细分析了PWM整流器的工作原理,在此基础上建立了三相PWM整流器在abc,dq坐标系下的数学模型。然后以三相电压型PWM整流器为拓扑结构,总结了三相电压型可逆PWM整流器的各种控制方案,并指出了各种控制方案的特点,论文主要对空间电压空间矢量控制算法实现进行了深入研究。在空间矢量PWM(SVPWM)控制策略和d-q同步旋转坐标系前馈电流解耦系统模型的基础上,对电压空间矢量工作电压矢量的作用时间的计算和扇区的确定方法进行了改进。该算法将给定指令电压分解到r1r2r3坐标系,通过判断该坐标系下矢量来确定工作电压矢量作用时间,并根据其符号来确定扇区。同时进行了滞环SVPWM电流控制方法的研究并对不定频双滞环SVPWM控制做了优化。 本文最后给出了三相电压型PWM整流器主电路参数设计方法,并建立了Matlab/Simulink环境下的仿真模型,对上述控制算法进行了仿真,通过MATLAB/Simulink的仿真,验证了控制算法的正确性和可行性。