PWM整流器及其直接电流控制技术的研究

常规的整流环节广泛采用的二极管整流电路和晶闸管相控整流电路对电网注入了大量谐波,给电网造成污染。随着绿色能源技术的快速发展,PWM整流技术已成为电力电子技术研究的热点和亮点。PWM整流技术具有输入电压恒定、能实现单位功率因数运行的特点。本文主要研究电压型PWM整流器及其直接电流控制策略,并针对快速电流控制做了改进。 本文首先对PWM整流器控制原理作了详细分析,包括拓扑结构、工作原理和工作状态分析;对直接电流控制策略进行了分类和研究;并分别在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系中建立了低频和高频数学模型。然后对三相PWM整流器SVPWM控制进行了研究,在扇区判断和矢量作用时间两个方面进行了改进研究,并提出了利用动态过程中的无功电流来提高有功电流动态响应速度的一种新的电流控制方法。最后设计出了基于TMS320LF240和IPM模块的三相PWM空间电压矢量整流硬件系统,对硬件系统的电感和电容的参数进行了设计,并在MATLAB/SIMILINK仿真平台下作了仿真研究,仿真结果表明所设计的系统具有快速电流响应和优良的动静态性能。