最新三相电压型PWM整流器及控制
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的..._图文(精)
ｗｈｉｃｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ｄｉｏｄｅ－ｂｒｉｄｇｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｌａｒｇｅｌｙｕｓｅｄｔｏｏｒｐｈａｓｅ．ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｏｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｓ，ＣａＵＳｅｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｈａｒｍｏｎｉｃｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ，ｌｏｗｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ，ａｎｄｔｏｉｎｐｕｔｓｉｄｅ，ｅｖｅｎｉｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｏａｄｓ，ｉｎｐｕｔＣａｎ’ｔｆｅｅｄｂａｃｋｐｏｗｅｒｃｕｒｒｅｎｔｉｓｎ’ｔｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｗａｖｅｆｏｒｍａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｉｓｎ’ｔｕｐ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｒｅｅ－・ｐｈａｓｅＶｏｌｔａｇｅＰＷＭＲｅｃｔｉｆｉｅｒａｎｄＴｈｅ
ＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｉｅｓ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｗｉｔｈｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｓｗｅｌｌ勰ｔｈｅｎｅｅｄｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡＣｄｒｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎ弱ａｃｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｐｉｃｉｎｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰＷＭｔｏｒｅｃｅｎｔｌｙ．ｄｕｅｔｈｅｖｉｒｔｕｅｓ，ｓｕｃｈａｓｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｓ，ｕｎｉｔｙｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ，ｓｔｅａｄｙｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ，ｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｂｉｎ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｅｎｅｒｇｙｆｌｏｗ．
接着，论文结合瞬时无功功率理论和交流电机理论中矢量控制，提出了ＰＷＭ整流器的电压空间矢量控制，详细的分析其具体实现，并进行了基于Ｍａｔｌａｂ中的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真研究，仿真结果验证了该控制方法的可行性。文章的最后对滞环电流和电压空间矢量这两种控制方法进行了对比比
三相交流电压型PWM变频电源及控制方法
特点？
43-17同步调制和异步调制方式
（3）同步调制和异步调制方式：
根据载波频率与调制 波频率的关系， 调制方法又分为：
fsw / Hz
载波比k =fsw/fout
• 同步调制：载波比k为
3 的倍数, 能保证逆变器 输出波形的正、负半波
fout / Hz
对称，也能保证三相平 衡。但低速时,脉冲间隔
▪ 交流电机：
▪ 异步机: 绕线式，鼠笼式 ▪ 同步机: 它激式，自激式，永磁式
43-2变频器的分类
交流交流 (交)直交
矩阵式
相控型 电压型
硬开关 电流型
PAM 两电平
PWM 多电平
软开关
图 6.2.1 变频器的类型
三角波 PWM
空间电压矢量法 其他
重点:电压型, 两电平, PWM, 空间电压矢量法
uA
B : e j120o
F1 uB
uC
C : e j120o O
A : e j0
IM
Fg (t) 2 / 3(FA FB FC )
图 6.2.10 三 相 理 想 电 源 和 空 间 磁 动 势 表 示
2 / 3(
f Ae j0o
f e j120o B
fC e j120o )
空间位置
FA FB
uUN'
Ud
②
2
O
Ud 2
uVN'
Ud
③
2
O
Ud 2
uWN'
Ud
④
2
O
uA0 uB0 uC 0
ura (k) 与 该 周 期 内 矩 形 波 uAO (k ) 的平均值相等。
【全面版】三相电压型 PWM 整流器原理及控制方法PPT文档
三相电压型 PWM 整流器系统结构图 复位电路采用按键手动复位。
两相电流 传感器
电源 模块
开关器件驱动
直流电压，电流
空基 圆间本，矢 原从量理 而P就 形W是 成M把S(VS三PV相WPWMPWM波)M。控整制流策器略输是入根端据电整压流在器复空平间面电上压转矢换量为切空换间来电控压制矢整与量流保，器护通电的S过V路一P不种W同新M的波的开形控关制状策态略组传。合感构器成8个空间矢量去逼近电压
三相电压型PWM整流
器的拓扑结构如右图所示，
其中在所示的电路中三相电
感L起滤波作用，因此交流 ua ia R
侧电流可近似认为是三相正 弦电流，C为直流侧电容，
ub ib N uc ic
R R
起稳压滤波的作用，当系统
稳定时，可保持直流母线电
压基本不变，故可看作是直
流电压源。R为线路与开关
管的等效电阻，RL为负载。
pW,pV,pU V51+ 的 MPI 接 F F u u 0 0 71C 1 1 0 C1 K 0 01R2 3 C Fu1.0 5 CFu1.0 2 T U O V 5 D 1 N 8 7G 3 N I V F 2 u C 1 1 V51+ F 76 85 u 0 1 3 C3 955PLT 43 21 CCV EGDIRB 0 4 7 R2 7 0 4 7A9U 21 1 J 2NOC MWP
- 直流侧电压
开关管交
流入侧电的压输由此可以看出， PWM整流器的交流回 路的组成有电网电源， 开关管交流侧输入电 压，交流侧电感。
空间矢量PWM(SVPWM)控制策略是根 据整流器空间电压矢量切换来控制整流器的 一种新的控制策略。基本原理就是把三相 PWM整流器输入端电压在复平面上转换为空 间电压矢量，通过不同的开关状态组合构成8 个空间矢量去逼近电压圆，从而形成 SVPWM波。
三相PWM整流器控制策略的研究与实现
三相PWM整流器控制策略的探究与实现专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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三相电压型PWM整流器的滑模变结构控制
ｒｔ ｉｈｍ ｏ ｆ ｒ ＳＶＰＷ Ｍ ｎ ｔ ｅ ｈ ｓ ｏ ｒ ｆ ｃ ｏ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｉ ｈｒ ｅ ｐ ａ ｅ ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｃ ｒ ｅ ｔｏ
（ 上接第 ４ ９页） 智能数据采集 终端的软件设 计流程 图如 图 ３所示 ，
的高 频 电容 ， 以减 少对 电源 的影响 。
（ ） 数字地和模拟地就近接大面积地 ， ３ 以保持地 的
低 阻特性 。 （） 单 片机与 ＡＴ ０ ２ ４ Ｔ７ ２ Ｂ的 Ｓ Ｉ Ｐ 通讯连线尽可能
这里重点介绍一下 Ｇ ＴＭ ９ ０的初 始 化 。 ０
短， 同时 串上一个 １ ０欧姆 的电阻， 消除信号的高频干扰 。
（ ） 在 晶振的信号线附近大面积铺地 ， ５ 禁止其他信
号 线从 中穿过 。 ２． 件 抗 干 扰设 计 软
Ｇ ＴＭ９ ０的初始化包括 ＡＰ 接入点名称） ０ Ｎ（ 的配置、 数据模 式的选择 、ＴＣ ／ Ｐ功能的进入以及 ＴＣ Ｐ Ｉ Ｐ链接的 打开等操作 。ＡＰ Ｎ的配置主要有 Ｃ ＭＷＡＰ和 Ｃ ＭＮＥ Ｔ两
［】姜向龙等． ４ 三相 Ｐ ＷＭ 整流 ／逆变 系统的李亚普罗夫控 Ｎ［】华 中科技大学学报（ Ｊ． 自然科学版）２ ０ ，４５ ：２ ９ ． ，０６ ３ （）９ － ５ ［】 王栓庆 ， ５ 王久和 ， 王立 明． 具有快速跟踪能力 的电压型 Ｐ ｗＭ整流器直接功率控制［ ． Ｊ 电气传动，０ ７３ （）２ － ０ ］ ２ ０ ，７５ ：７ ３ ． 【］李培芳 ， ６ 孙士乾 ． 三相电路瞬时电流 ， 功率的分解与Ｐ ｒ ａｋ 空间分析【］浙江大学学报 ，０ １３ （）１ －１ ． Ｊ． ２ ０ ， ５１：４ ６
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究一、概述随着电力电子技术的快速发展，三相电压型PWM（脉冲宽度调制）整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置，在电力系统中得到了广泛应用。
其不仅能够实现AC（交流）到DC（直流）的高效转换，还具有功率因数高、谐波污染小等优点，对于改善电网质量、提高能源利用效率具有重要意义。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究，对于推动电力电子技术的发展和电力系统的优化升级具有重要意义。
三相电压型PWM整流器的控制策略是实现其高效稳定运行的关键。
目前，常用的控制策略包括基于电压矢量控制的直接电流控制、基于空间矢量脉宽调制的间接电流控制等。
这些控制策略各有优缺点，适用于不同的应用场景。
需要根据实际应用需求，选择合适的控制策略，并进行相应的优化和改进。
在实际应用中，三相电压型PWM整流器被广泛应用于风力发电、太阳能发电、电动汽车充电站等领域。
在这些领域中，整流器的稳定性和效率对于保证整个系统的正常运行和提高能源利用效率具有至关重要的作用。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行研究，不仅有助于推动电力电子技术的发展，还有助于提高能源利用效率、促进可再生能源的发展和应用。
本文将对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究。
介绍三相电压型PWM整流器的基本原理和常用控制策略分析不同控制策略的优缺点及适用场景结合实际应用案例，探讨三相电压型PWM整流器的优化改进方法和发展趋势。
通过本文的研究，旨在为三相电压型PWM整流器的设计、优化和应用提供理论支持和实践指导。
1. 研究背景与意义随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源的利用与开发已成为世界各国关注的焦点。
作为清洁、可再生的能源形式，电能在现代社会中发挥着至关重要的作用。
传统的电能转换和利用方式存在能量转换效率低、谐波污染严重等问题，严重影响了电力系统的稳定性和电能质量。
研究高效、环保的电能转换技术具有重要意义。
三相电压源型 PWM 整流器控制
三相电压源型 PWM 整流器控制
电气工程术语
01 背景
目录
02
电压源型整流器的双 环控制方式
03
电压源型整流器的控 制方法
04
电压源型整流器控制 方法的实际应用
05
PWM整流器控制技术 的发展趋势
06 结语
控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。根据并交流信号不同，电压源型整流器又可分为电 压控制和电流控制。由于电流控制的方法简单、直接，且具有限流和短路保护作用，因此使用比较广泛。电压源 型整流器的电流控制方案一般采用以直流电压为外环、交流电流为内环的双环控制结构。根据电流内环是否引入 交流电流反馈，可分为直接、间接两种电流控制，由于直接电流控制响应速度快，鲁棒性好，占主导地位。
由于智能控制不需要建立PWM整流器的数学模型，因而也被引入到整流器控制中，但智能控制还很不成熟， 基本还停留在仿真阶段。
虽然现代的非线性和智能两类控制都还不成熟，但随着它们控制技术的进一步发展和逐步成熟，无疑它们具 有良好的应用前景。
PWM整流器控制技术的发展趋势
自20世纪80年代开始PWM整流器研究以来，PWM整流器控制虽已取得了很多成果，但仍不完善。它的发展趋势 大致可归结为以下几个方面 。
结语
三相电压型PWM整流器的解耦与控制研究
ｔ ｅ ｓ ｈ ｍｅｏ ｈ ｏ ｔ ｏ ｌｒａ ｅｇ ｖ ｎ ａ ｄ ａ ｌ ｏ ｃｕ ｉ ｎ ｒ ｕ ｐ ｒ ｅ ｙ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｒ ａ ｏ ａ ｈ ｃ ｅ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｉ ｅ ｎ ｌ ｃ ｎ ｌ ｓ ｓ ａ ｅｓ ｐ ｏ ｔ ｄ ｂ ｉ ｌ ｔ ． ｅ ｏ ｏ ｅ ｒ ｓ ｌｓａ ｅ ｆｖ ｒ —
电 气传 动 ２ １ ０ １年 第 ４ １卷 第 ４期
ＥＬＥ ＣＴＲＩ Ｃ ＤＲＩ ２ １ Ｖｏ． ｌ Ｎｏ ４ ＶＥ ０１ Ｉ４ ．
三 相 电压 型 Ｐ Ｍ 整 流 器 的 Ｗ 解 耦 与 控 制 研 究
秦 静 ， 世 光 ， 正 友 李 蒋
三相电压型PWM整流器控制技术综述
三相电压型PWM整流器控制技术综述一、本文概述随着电力电子技术的不断发展，三相电压型PWM整流器作为一种高效、节能的电能转换装置，在电力系统中得到了广泛应用。
该类整流器采用脉宽调制（PWM）技术，通过控制开关管的通断，实现对输入电流波形的精确控制，从而满足电网对谐波抑制、功率因数校正等要求。
本文旨在对三相电压型PWM整流器控制技术进行综述，分析其基本原理、研究现状和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。
本文首先介绍了三相电压型PWM整流器的基本结构和工作原理，包括其主电路拓扑、PWM控制技术以及电流控制策略等。
在此基础上，综述了当前国内外在三相电压型PWM整流器控制技术研究方面的主要成果和进展，包括调制策略优化、电流控制算法改进、系统稳定性分析等方面。
本文还对三相电压型PWM整流器在实际应用中所面临的问题和挑战进行了分析和讨论，如电网电压波动、负载变化等因素对整流器性能的影响。
本文展望了三相电压型PWM整流器控制技术的发展趋势，提出了未来研究的方向和重点，包括高效率、高可靠性、智能化控制等方面。
通过对三相电压型PWM整流器控制技术的综述和分析，本文旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、三相电压型整流器的基本原理三相电压型PWM整流器是一种高效、可控的电力电子设备，它采用脉宽调制（PWM）技术，实现对交流电源的高效整流，将交流电转换为直流电。
整流器主要由三相桥式电路、PWM控制器、滤波电路等部分组成。
三相桥式电路是整流器的核心部分，由六个开关管（通常是IGBT 或MOSFET）组成，每两个开关管连接在一起形成一个桥臂，共三个桥臂。
通过控制开关管的通断，可以实现将三相交流电源整流为直流电源。
PWM控制器是整流器的控制核心，它根据输入电压、电流等信号，生成相应的PWM控制信号，控制开关管的通断时间和顺序，从而实现对输出电压、电流等参数的精确控制。
PWM控制器通常采用数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）等实现，具有高精度、快速响应等特点。
PWM整流器及其控制策略的研究
PWM整流器及其控制策略的研究随着电力电子技术的发展，PWM整流器在新能源、电力牵引、电力电子变换等领域的应用越来越广泛。
PWM整流器具有高效率、低谐波、快速响应等优点，但其控制策略的设计是整个系统性能的关键。
本文将对PWM整流器的控制策略进行详细的研究和分析。
PWM整流器采用全控型器件，通过脉冲宽度调制（PWM）控制整流器输入电流的幅值和相位，实现高功率因数和低谐波电流的目标。
其电路结构包括三相电压型PWM整流器、三相电流型PWM整流器以及交-直-交PWM整流器等。
开关控制策略通过控制开关管的通断时间来实现电流的控制。
该策略具有实现简单、动态响应快等优点，但开关的通断会造成较大的功耗损失，且在负载突变时响应速度较慢。
PWM控制策略通过调节脉冲宽度实现对电流的控制。
该策略具有谐波含量低、控制精度高等优点，且在负载突变时响应速度快。
但PWM控制需要较高的采样精度和计算能力，且在实际应用中需要考量的参数较多。
滑模控制策略通过将系统状态引导至设定的滑模面上实现电流的控制。
该策略具有对参数变化和外部扰动不敏感、无需精确的系统模型等优点，且可以实现无静差跟踪。
但在实际应用中，滑模控制的计算实现较为复杂，且在实际系统中应用难度较大。
为了验证上述控制策略的效果，我们设计了一个基于电压型PWM整流器的实验系统。
实验中，我们采用了MATLAB/Simulink进行系统建模和仿真，并使用高性能DSP实现了实时控制。
实验结果表明，PWM控制策略在稳态和动态性能上都优于开关控制策略和滑模控制策略。
具体来说，PWM控制策略在负载突变时的响应速度较快，且可以实现更高的系统效率。
本文对PWM整流器的控制策略进行了详细的研究。
通过对比分析开关控制策略、PWM控制策略和滑模控制策略的优缺点和应用场景，发现PWM控制策略在许多方面都表现出优越的性能。
在实验设计和结果分析中，我们验证了PWM控制策略的优点。
展望未来，PWM整流器控制策略的研究将更加深入。
电压型三相PWM整流电路
通，uab ubc 0 ， uao 0 。
5
4.6 PWM整流电路及有源功率因数校 正技术（APFC）
6
电压型三相PWM整流电路*
采用乘法器的电路控制结构
控制电路的外环是电压环，内环为电流环。电压外环的输 出作为电流内环的正弦给定值，三相共用一个电压外环， 即三相电流的给定值相等。
考虑到三相对称，有 iU iV i，W 电0流取样只用两相，另一 相采用合成得到。
8
电压型三相PWM整流电路*
输入电感设计条件分析
考虑一个载波周期内电感电流波动峰值
对于每一相的输入电感Ls，在一个载波周期中的电流增量 （以U相输入为例）可以有如下表达：
iU
1 Ls fc
(
2Urms sin t Uao)
当
t
2
、
uaO
2 3
U
o
时，iU
达到最大值
iUm ，设计中一般
取相电流峰值的20％左右，即 iUm 0.2IUm 。
ucO uOa Uo
，
uaO ubO ucO 0
，则
uao
1 3
U
o
。
时区2：VT1、VT5、VT6有控制脉冲，则相应的三个桥臂导
通，uab Uo ，ubc Uo ，由于 uaO ucO 、uaO uOb Uo ，且有
uaO ubO ucO 0
，则
uao
1 3
U
o
。
时区3：VT1、VT3、VT5有控制脉冲，则相应的三个桥臂导
内环动态响应速度远高于外环，双环工作可以视为相对独 立，即处理外环时内环可以认为完全实时跟踪；处理内环 时，外环视作相对稳定。
7
图4－38 含有标量乘法器的三相PWM整流电路控制结构图 1－电压给定 2－电压调节器 3－输出直流电压检测 4－输入交流电压检测 5－交流电流检测 6－标量乘法器 7－电流调节器 8－控制门 9－保护电路 10－载波发生器 11－SPWM信号生成和处理器
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的研究的开题报告
三相电压型PWM整流器（VSR）及其控制策略的研究的开题报告一、研究背景及意义随着电力电子技术的发展，三相电压型PWM整流器（VSR）在工业应用中得到越来越广泛的应用。
VSR作为一种高性能的电源电路，具有高效、可靠、节能等优点。
在现代工业中，高效节能是减少能源消耗和提高生产效率的重要手段。
而VSR在工业应用中，可以使电机有效运行，减少能量浪费，降低系统的运营成本。
目前，VSR的研究主要集中在拓扑结构和控制策略方面。
其中控制策略是VSR最关键的研究领域之一，因为它直接影响着整流器的工作效率和稳定性。
针对不同的应用场合和电源负载特性，不同的控制策略可达到不同的目标。
因此，进一步研究VSR的控制策略，具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和方法本文将研究三相电压型PWM整流器（VSR）的控制策略，并尝试实现一种新的控制策略，以提高整流器的效率和稳定性。
具体研究内容如下：1.综述VSR的工作原理及常用的控制策略，包括传统的Pulse Width Modulation （PWM）和Space Vector Modulation（SVM）等。
2.对比分析不同的控制策略在效率和稳定性等方面的差异，并探索一种新的控制策略，将其应用到VSR中，以期达到提高效率和稳定性的目的。
3.通过Matlab/Simulink或PSIM等软件建立VSR的数学模型，并仿真验证新的控制策略的有效性和优势。
三、预期成果和创新点本文预期通过对VSR控制策略的研究，得出一种新的控制策略，以提高整流器的效率和稳定性。
具体成果如下：1.对不同的控制策略进行分析比较，得出各自的优缺点。
2.开发一种新的控制策略，并通过仿真验证其有效性和优点。
3.提出控制策略改进的思路和方法，为后续的研究提供思路和方法。
本文的创新点在于，针对传统的控制策略，在保证稳定性的同时，寻求新的优化方案，以提高整流器的效率和可靠性。
四、论文结构本文将按以下结构撰写：第一章绪论第二章 VSR的基本原理第三章 VSR的常用控制策略第四章 VSR控制策略的分析比较第五章基于新控制策略的VSR仿真验证第六章结论与展望参考文献备注：以上仅为开题报告的示范，具体的内容和结构请根据实际情况进行调整。
三相电压型PWM整流器及其控制的设计_毕业论文 精品
华东交通大学理工学院Institute of Technology.East China Jiaotong University毕业论文Graduation Thesis（2009 —2013 年）题目：三相电压型PWM整流器及其控制的设计分院：电气与信息工程分院专业：电气工程及其自动化1摘要传统的二极管不可控整流器和晶闸管半控整流器输出的直流电压存在不同程度的波动，需要体积庞大的滤波装置、电网电流畸变率大、谐波含量大等缺点。
直流电压波动太大给负载带来了不良影响、滤波装置体积庞大会导致整流器笨重并且设备占地面积增大、电网电力畸变率大谐波含量高从而需要无功补偿装置，这些都增大了传统整流器的设计与运行成本。
本文从实际出发，首先介绍了三相电压型PWM整流器的发展史，电路的拓扑结构，以及电路的控制策略。
深入的研究了PWM整流器的数学模型，得到了一些有用的结论，重点研究了PWM整流器的控制策略，即SVPWM调制策略，设计了相应的控制器。
在MATLAB中搭建了仿真模型，仿真结果表明了所建立的控制系统是有效的，能够稳定三相电压型PWM整流器直流侧的直流电压，在负载突变后，也能很好的调节的直流电压保持不变，并且电网电流与电压同相，实现了单位功率因数运行。
关键字：PWM整流；SVPWM调制；仿真；单位功率因数AbstractTraditional controlled rectifier diode and thyristor half controlled rectifier output of the DC voltage varying degrees of volatility, the need for bulky filtering device, grid current distortion, harmonic content and other shortcomings. DC voltage is too volatile to the load brought adverse effects the filtering device bulky lead to rectifier bulky and equipment covers an area of increased, Power Grid distortion rate of high harmonic content and reactive power compensation device, which are increased conventional rectifier design and operating costs.From reality, this paper first introduces the history of the development of the three-phase voltage-type PWM rectifier circuit topology, and circuit control strategy. In-depth study of the mathematical model of PWM rectifier, got some useful conclusions, focus on the PWM rectifier control strategy, SVPWM modulation strategy, design the controller. In MATLAB to build a simulation model, the simulation results show that the established control systems are effective, stable three-phase voltage-type PWM rectifier DC side DC voltage, load mutation, can be well regulated DC voltage remains unchanged and the same phase of the grid current and voltage, to achieve unity power factor operation.Key words: PWM rectifier; SVPWM modulation; simulation; unity power factor3目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)目录 (3)第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.1.1 谐波的危害和抑制 (1)1.1.2 功率因数校正技术 (2)1.2 PWM整流器国内外研究现状 (2)1.2.1 PWM整流器的分析与建模 (3)1.2.2 三相PWM整流器控制技术的研究 (3)1.2.3 PWM整流器拓扑结构的研究 (3)1.2.4 PWM整流器系统控制策略的研究 (3)1.3 电压型PWM整流器的控制技术 (4)1.4 本文的主要研究内容和重点 (4)第2章三相PWM整流器的原理及其数学模型 (5)2.1 PWM整流器的基本原理 (5)2.1.1 三相PWM整流器拓扑结构 (5)2.2.1 ABC静止坐标系下的低频数学模型 (7)2.2.2 两相坐标系下的低频数学模型 (9)2.2.3 PWM整流器高频通用数学模型 (11)2.2.4 两相dq坐标系的PWM整流器高频数学模型 (14)第3章三相电压型PWM整流器的控制 (17)3.1电压型PWM整理器的电压空间矢量控制技术 (17)3.2 SVPWM算法在MATLAB中的实现 (17)3.2.1 参考电压矢量所在扇区N的判断 (18)3.2.2 不同扇区两相邻电压空间矢量的作用时间 (22)第4章三相电压型PWM整流器的建模和仿真 (25)4.1 三相VSR直流电压控制 (25)4.2PWM整流器整体仿真 (27)第五章结论与展望 (29)参考文献 (30)第1章绪论1.1 课题的研究背景与意义近十几年来，随着电力电子装置的谐波污染受到愈来愈广泛的重视，随着用电设备谐波标准和电机系统节能工程的推广实施，必将会很大程度上促进对PWM 整流器的发展。
三相高功率因数电压型pwm整流器控制策略
三相高功率因数电压型pwm整流器控制策略三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略是一种用于能源转换和传递的电路控制方法。
它可以有效地将变换器的效率和能量转移效率提升到新的高度。
接下来，将分步骤阐述三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略的工作原理和控制方法。
1. 工作原理三相高功率因数电压型PWM整流器是一种基于电力电子技术的高效节能电路，它的工作原理是将三相交流电压转换为直流电压，并对输出直流电压进行控制。
控制方法是通过定时器电路，将一系列脉冲信号传送到功率开关，从而控制输出电压的大小和形状。
2. 开关控制在三相高功率因数电压型PWM整流器中，电源电压需要经过变压器降压后再输入到电路中。
整流器中使用的开关器件为MOSFET管，它具有低导通电阻和高开关速度等特点。
控制方法是利用开关器件上的脉冲信号来实现控制。
开关控制是通过PWM控制的输出波形来控制MOSFET管的导通时间和导通电流。
3. 稳压控制在三相高功率因数电压型PWM整流器中，稳压控制是不可或缺的环节。
在正常情况下，整流器会根据电路反馈的电压信号，对电路中的功率开关进行控制，从而实现输出电压的稳定。
稳压控制还需要根据负载的需求来调节输出电压。
4. 周期控制在整流器控制过程中，周期控制是控制输出波形频率的重要因素。
控制周期是为了保证整流器的输出波形与网络电源输入电压同步。
控制周期还需考虑到各种电路的特性参数，来避免不必要的失控。
5. 矢量控制通过矢量控制，可实现三相高功率因数电压型PWM整流器电路的反馈控制。
矢量控制是以电路的磁场向量为基础，旋转磁场向量，从而控制整流器的输出电压和电流。
三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略的优点是稳定性好，工作效率高。
在实际应用中，可降低功率失真率和电能损耗。
在电力电子领域，它已成为传递和控制能量的重要工具之一。
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的..._图文(精)
Ｆｉｇｌ一１Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｎｏｎ－ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒ
在交一直一交变频调速系统中（图１－１），整流侧一般采用不控整流桥，并假定中间直流侧的电压是固定不变的，逆变侧采用脉宽调制控制技术去产生变频，变幅的输出电压以控制交流电动机的转速。这种类型的系统有以下不足之处：
（１）在不控整流侧，输入电流是非正弦的。因此，电流的高次谐波注入电网，造成干扰问题，引起公害；
（２）由于器件结构的单向性，能量只能从整流侧到逆变侧传递，使系统不能在再生状态下运行，其动态性能受到限制。恸均卜／Ｉ
ｌ
工
图１－２晶闸管反并联电压型逆变器
Ｆｉｇｌ－ｅＴｈｙｒｉｓｔｏｒｉｎｖｅｒｓｅｐａｒａｌｌｅｌｖｏｌｔａｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒ
陕西科技大学硕士学位论文
（２＞谐波影响各种电气设备的正常工作；
（３）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振；
（４）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确；（５）谐波会对临近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
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原创性声明
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硕士学位论文
三相电压型PWM整流器（VSR）及其控制策略的研究
基于DSP的三相电压型PWM整流器控制系统设计
基于DSP的三相电压型PWM整流器控制系统设计随着电力电子技术的快速发展，三相电压型PWM整流器在工业生产中得到了广泛应用。
本文将基于数字信号处理（DSP）技术，设计一个三相电压型PWM整流器控制系统。
首先，我们需要了解三相电压型PWM整流器的基本原理。
该型整流器的输入为三相交流电源，输出为直流电压。
其控制系统的目的是通过改变整流器的开关状态，调节输出的直流电压和电流。
在设计整流器控制系统之前，首先要确定系统的需求和性能指标。
常见的性能指标包括输出电压稳定性、输出电流波形质量和响应速度等。
接下来，我们可以开始设计整流器控制系统。
整体上，该系统可以分为三个部分：传感器模块、控制模块和功率器件模块。
传感器模块用于采集整流器的输入和输出信号，并将其转化为数字信号。
传感器模块中常用的传感器有电流传感器和电压传感器。
电流传感器可以测量整流器的输出电流，并将其转化为电压信号。
电压传感器可以测量整流器的输入和输出电压，并将其转化为电压信号。
这些信号将通过模数转换器（ADC）转化为数字信号，供DSP进行后续处理。
控制模块是整个系统的核心，主要负责计算控制算法，并生成PWM信号。
在控制模块中，我们将运用DSP的高性能计算能力，实现整流器的高精度控制。
常用的控制算法有比例积分（PI）控制算法和模型预测控制（MPC）算法。
比例积分控制算法可以根据误差信号调节PWM占空比，实现系统的闭环控制。
模型预测控制算法则采用预测模型，通过优化计算，实现系统的最优控制。
功率器件模块负责驱动整流器的功率器件，控制整流器的开关状态。
常用的功率器件有晶闸管（SCR）、双向可控硅（TRIAC）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）等。
功率器件的驱动和保护电路需要根据实际情况进行设计。
设计完成后，需要进行系统的仿真和验证。
我们可以采用MATLAB/Simulink等软件进行仿真，验证系统的性能和稳定性。
根据仿真结果，可以进一步优化控制算法和参数，提高整流器的控制精度。
三相电压型PWM整流器无源性分析及自适应控制
［ 中图分类号 ］Ｔ ６ ［ Ｍ４ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１０ ００—３ ８ （ ０２ ０ ０４ ０ ８ ６ ２ １ ）４— ０ ２— ３
《 气自 化 ２２ 第３卷 第４ பைடு நூலகம்电 动 ） １年 ４ ０ 期
变 流 技 术
Ｃ ｎ ｅｒ ｒＴ ｃ ｎｑ ｅｓ ｏ ｖ ｔ ｅ ｈ ｉｕ ｅ
— — —
—
三 相 电 压 型 Ｐ Ｍ 整 流 器 无 源 性 分 析 及 自适 应 控 制 Ｗ
张 文 娟
（ 宝鸡文理学院 电子 电气 工程 系， 陕西 摘
ｉ ｏ ｉ ｒ ｄ ａ ｏ ｌｎｅ ｒｓ ｓｅ ｕｓｎ ｎｅｇ ｏ ｅ ，ｔ ｅ Ｅｕ ｅ － ａ ｒ ｎ ｅ ｍｏ ｅ ｆＰＷ Ｍ ｅ ｔｆｅ ｎ ｓ ｎ ｈ ｏ ｕｓｄ ｑ ｃ ｏ ｄ ｎ ｔｓ ｓ ｃ ｎｓｄｅ ｅ ｓａ ｎ ｎ—ｉ ａ ｙ ｔ ｍ ｉ ｇｅ ｒ ｙ ｃ ｎｃ ｐｔ ｈ ｌ ｒＬ ｇ ａ ｇ ｄ ｌｏ ｒ ｃｉ ｒｉ ｙ ｃ ｒ ｎｏ － ｏ ｒ ｉ ａｅ ｉ
ｉ ｅｔｂｉ ｅ ； ｈ ｎ ｕ ｉｇ ｈ ａ ｐｎ ｊｃ ｏ ， ｈ ａｓ ｉ —ａｅ ｏ ｔ ｌ ｈ ｏ ｆ ＷＭ ｅｔ ｅ ｉｅ ；ｆ ａ ｙ ａａ ｅ ｉ ｓ ｓ ｌ ｈ ｄ Ｔ ｅ ， ｓ ｅｄ ｍ ｉｇｉ ｅ ｔ ｎ ｔｅ ｐ ｓ ｖ ｙｂ ｓ ｄｃ ｎｒ ｅ ｒ ｏ ａ ｓ ｎ ｔ ｎ ｉ ｉｔ ｏｔ ｙ Ｐ ｒｃｉ ｒ ｓｓ ｎ ｉ ｌ ，ｐ ｒｍ ｔ ｃ ｉ ｆ ｉ ｒ ｎｌ ｒ
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7．PWM整流器控制系统的实现
➢ 系统硬件电路
A ～
～
～C
负 载
N
电源相电压 检测电路
电网同步 信号检测
电路
电源相电压 检测电路
驱动电路 DSP控制器
直流 电压 检测
✓主电路 三相交流电源 三相交流电抗器 三相桥逆变器 直流侧电容
✓控制电路 •电网电压同步信号检测电路
C
R
L
谐波 负载
+
Cd
➢ 统一潮流控制器
+
串联变流器
➢超导磁能存储
并联变流器
超导 线圈
➢ 太阳能、风能等可再生能源的并网发电
+
太 阳 电 池 阵 列
风 力 机 风 力 发
电 机
+
G
➢其它功能（新型UPS、高压直流输电）
4、 PWM整流器的工作原理
单位功率因数的含义： ✓整流状态时，网侧电压、电流同相。 ✓逆变状态时，网侧电压、电流反相。 PWM整流器网侧电流及功率因数可控。
PWM整流器的控制实际上是对交流侧电流的控制。
三相VSR的控制技术按有没有引入电流反馈可以划分为
间接电流控制（幅相控制）和直接电流控制
➢ 间接电流控制
u*d+ PIid ud -
三 角 波
s(ikn= (0 ω ,1 tR , +2 2) kuπ R- -/3)U +A,B,C+ -
XL
c (o ks=(0ω ,1t,+22)kπ /3)
三相电压型PWM整流器及控 制
➢ PWM整流器的优点 ➢ PWM整流器的拓扑结构 ➢ PWM整流器的应用领域 ➢ PWM整流器的工作原理 ➢ PWM整流器的控制 ➢ PWM整流器主电路参数选择
➢ PWM整流器控制系统的实现
3、PWM整流器的用途
➢ 交流传动
➢ 有源电力滤波及无功补偿
+
tg*
ia,b,c
id、iq检测
iq id
+
+
iq*
L
Ed检测
同步
ACDR
L
L
ACQR
-
+
Ed
u*pd
+
- u*pq
upa*
矢 量
upb* SPWM
运
调制
算 upc*
系统的控制结构
Ud Ud检测
ud / V
450 400 350 300 250 200 150 100 50
0 0
100
100
id,q / A
50
id
0
iq id*
0.05
0.1
0.15
0.2 t / s 0.25
0.3
-50
-100
50
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
t /s
0
ia / A
-50
-100 0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
t/s
6 PWM整流器主电路参数选择
PWM整流器的性能好坏不仅与其控制策略有关，还与 其自身电路的参数有很重要的关系。 ➢交流侧电感的选择 电感上压降尽可能小,一般不大于电源额定电压的30%
交流侧电流总畸变率THD尽可能小，一般要求低于5%
在一个开关周期内交流侧电流的最大超调量尽可能小， 一般要求小于交流侧额定电流峰值的10%
满足瞬态电流跟踪要求
6 PWM整流器主电路参数选择
➢直流侧电容的选择
直流侧电容的大小既关系到整流器的成本，更关系到 在各种扰动下直流母线电压的稳定性，进而关系到 PWM整流器的抗负载扰动性能。
L
idc
i
v e
+ vdc
RL
- eL
图4 PWM整流器模型电路
D
E
O’
O
V A VL
C
I
B
a) 纯电感特性运行
D
I
O’
A
E
O VL V
C
D
E
O’ A
O
C
V
VL
BI
b) 正电阻特性运行
ID
O’
V A
E
VL O
C
B
B
c) 纯电容特性运行
d) 负电阻特性运行
图5 PWM整流器交流侧稳态矢量关系
5、PWM整流器的控制
✓滞环电流控制 是基于瞬时电流反馈的一种常用的非线性控制方式，将 实测的三相电流与参考信号比较，然后根据比较器的输 出决定开关的状态。 优点:电流跟踪精度高，响应快。 缺点:开关频率不恒定。开关频率的变化会给驱动保护电 路以及主电路的设计带来困难，对系统性能也有影响。
- - U *d
PI I*m
i*a,b,c
u*pd
PWM
d,q
u*pa u*pb
a,b,c
u*pc
PI
-Ud U*d
这种控制方法电流控制精度较高，不仅在稳态时能够精确 地跟踪电流指令，实现无静差，并且动态性能也较好。但其 控制算法比较复杂。
✓电流矢量控制
ω
d
upd
up
a
i
Ed(E)
θ
φ
q
upq
0
E aR iaLd d itaupa 坐标变换
E bR ibLd d itbupb E cR icLd d itcupc
upd E dLd ddi tRd i Lqi upqE qL idR iqLd d itq
id*
+
Ed Liq upd
1
PI
LS R
id
iq*
+
-
Eq Lid upq
1
iq
PI
LS R
~
ud* +
ud
AUR id*
u*dc
-
iL
K
u
us u
s
1
id*
a Tis 1
--1
idcBiblioteka CSudcAUR
可按典型2型系统设计PI调节器，同时根据udc的最大 动态降落允许值决定C的下限值 。
➢直流电压的选择 对三相VSR，当交流侧线电压uab>0时，其电路结构可 等效为
Ls
VD1
+
uab
V4
Cf
-
要保证整流器输入端线电压不含有与PWM开关频率无关的 低次谐波，直流电压udc必须不小于交流侧线电压基波uab的 最大峰值。设交流侧相电压的有效值为Up，则有
同 步 信 号 ia,b,c滞 环 比 较 器 三 相 V SR
U d
✓电流矢量控制 电流矢量控制可以直接控制系统的有功功率和无功功率，它 的核心思想是对三相VSR网侧电流的有功、无功分量进行独 立控制。
三相VSR
~
L
ia,b,c
a,b,c
负载 6
d,q Id Iq
I*d
I*q=0
PI PI
u*pq 解耦 算法
La
uLa
ea
upa
Ea
φ ξ
I θ UL
UPa
单相等效电路
➢直接电流控制
电流滞环控制 固定开关频率控制 电流矢量控制 状态反馈控制 无差拍控制 极点配置法 二次型最优控制 Lyapunov方法 非线性状态反馈控制……
共同特点: 有电流闭环，都具有不错的动、静态性能。 不过这些方案都需要两个宽带的交流电流传感器，有 的方案甚至还需要负载电流传感器。
L R
ud +
负 载
它在控制系统中没有引入电流闭环，而是根据电路阻抗特
性，用数学的方法代替电流闭环作用。尽管它动态响应稍
慢，还存在瞬态直流电流偏移，但具有简单的控制结构和
良好的开关特性，便于微机实现，而且可靠性高。另外还
可省去两个高精度电流传感器。适用于对动态响应要求不
高场合，具有良好的工程实用价值。