三相电压型空间矢量PWM整流器的研究

随着现代电力电子技术、微电子技术以及计算机技术的发展,以PWM技术为基础的功率变换装置得到了越来越广泛的应用。PWM整流器具有高功率因数、低谐波污染、能量双向流动、恒定直流电压控制等优点,在电力系统有源滤波、无功补偿、潮流控制、太阳能发电以及交直流传动系统等领域,具有越来越广阔的应用前景。 本论文侧重于三相电压型PWM整流器的控制系统的工程设计与实现,论文的主要内容包括控制方案的研究、系统软件、硬件的设计与实现,以及样机的研制。 论文中,首先深入分析PWM整流器工作原理并建立了PWM整流器数学模型,利用Matlab仿真软件对电压、电流双闭环空间矢量控制进行了仿真,同时对提高PWM整流器抗负载扰动性能进行设计与仿真:其次采用TI公司的TMS320LF2406芯片作为控制器、EUPEC公司的IPM模块作为主电路,对三相电压型空间矢量PWM整流器控制系统硬件进行了设计与实现,以及系统软件的程序设计与调试。 针对硬件锁相的不足,在结合PWM整流器空间矢量解耦控制算法的基础上,提出将软件锁相环技术应用在PWM整流器控制中,并通过仿真和实验验证了该方案正确性和可行性性。基于PROTEUS单片机仿真软件平台上对系统键盘与显示进行了软件仿真,通过仿真和实验验证了软件设计的合理性。 论文通过系统实验波形验证了三相电压型空间矢量PWM整流器系统仿真研究、软硬件设计的合理性及正确性。