三相电压型PWM整流器控制
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
【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。
三相电压型PWM整流器混合控制研究
的方 法 。采 用 空 间 矢量 脉宽 调 制 方 法 生 成 整 流 器 的 开关 信 号 。仿 真 结 果 表 明 : 系统 不 仅 具 有 良好 的 动态 和稳
态 性 能 , 且 对 负 载 及 系 统 参 数 扰动 具 有 很 强 的鲁 棒 性 而 关 键 词 : 流 器 ; 模 控 制 ; 近律 ; 整 滑 趋 前馈 控 制 ; 间 矢 量 脉宽 调 制 空 中图 分 类 号 : M4 1 T 6 文献标识码 : A
电气 传 动 2 1 0 0年 第 4 O卷 第 9期
EL ECTRI C DRI 2 l Vo. 0 No 9 VE OO 14 .
三相 电压 型 P M 整 流器 混 合 控 制研 究 W
刘子 建 , 吴敏 , 陈鑫 , 桂武 鸣 , 琪 雷 ( 中南 大学 信 息科 学与工程 学院 , 南 长 沙 4 0 0 ) 湖 1 0 4
摘要 : 针对 三相 电压 型 P WM 整 流器 的非 线 性 特 点 , 出 了一 种 混 合 控 制 方 案 。 电 流 内环 采 用 滑 模 控 制 , 提
根据 指 数 趋 近 律 算 法 设 计 两个 滑 模 电流 控 制 器 。电 压外 环 采 用 负 载 电 流 前 馈 补 偿 和输 Байду номын сангаас 直 流 电 压 反 馈 控 制
1 引 言
与传 统 的 二极 管 整 流 器 和 晶 闸管 整 流器 相
比 , 相 电压 型 P M 整 流器 ( WM 整 流 器 ) 三 W P 具
本文 综合 利用 滑 模 控制 和前 馈控 制 的优点 , 设计 了一 种 P WM 整 流器混 合控 制方案 。仿真结 果验证 了所 提控 制策 略的有效 性 和优越性 。
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。
三相PWM电压型整流器无源控制算法的介绍
三相PWM电压型整流器⽆源控制算法的介绍引⾔⽆源控制理论(passivity-based control)是近⼏年发展起来的新兴控制理论,它由Ortega等于1989年提出。
⽆源控制理论从物理⾓度出发,根据系统的能量耗散特性,利⽤系统固有的物理特性设计控制器来实现系统的稳定或给定跟踪。
⽆源控制理论已成功地应⽤到开关电源、机器⼈系统、电机驱动以及其他⼯业领域。
近年来,PWM整流器及其控制策略的研究倍受学术界的关注。
其具有单位功率因数、输⼊电流接近正弦、控制回路简单等优点。
整流器控制设计主要分线性和⾮线性两类。
线性设计⼀般是基于局部线性化的系统模型或者加⼊补偿得到系统控制器,所以很难使系统得到良好的动态响应。
由于控制量与状态变量的耦合,PWM整流器为⾮线性系统,因⽽理论上⾮线性控制策略更容易使系统全局稳定和零稳态误差。
Lee提出的基于输⼊输出线性化的控制算法、Silva的滑模型控制器都能使系统具有很好的跟踪特性和鲁棒性,但这两种算法较为特殊,⽋缺⼀般性。
Malinowski、Komurcugil分别提出了直接功率控制算法和基于Lyapunov的设计⽅法能使系统全局稳定,但不能保证⼤负载扰动下系统的零稳态误差。
对于PWM整流器系统,由于⽆源控制策略不改变系统的结构和系统⾮线性,所以相对于常⽤的反馈控制策略,⽆源控制策略简化了系统的硬件实现,加强了系统的鲁棒性。
这种控制理论为实现整流器单位功率因数和直流输出电压的控制提供可⾏的控制策略。
本⽂推导了三相电压型PWM整流器系统在a-b-c和d-q坐标系中的EL模型,给出了⽆源控制器的⼀般设计⽅法和系统控制的约束条件,基于⽆源控制理论设计了系统的⽆源控制器。
改进的⽆源控制策略采⽤PI控制器与⽆源控制器串联以增强系统的鲁棒性,保证了系统跟踪给定恒值电压的零稳态误差并具有很好的动态响应特性。
最后,通过仿真实验对三种控制算法的控制效果进⾏了⽐较研究:⽂献[8]的双闭环PI控制算法、⽆源控制算法与改进的⽆源控制算法。
三相电压型PWM整流器的分段启动控制
p h a s e v o l t a g e ・ s o u r c e p u l s e w i d t h m o d u l a t i o n ( P WM)r e c t i f i e r . T h e d u a l c l o s e d l o o p i n c l u d e s t h e c u r r e n t i n n e r l o o p a n d
DENG We n— l a n g,HU Bi — h ua,GU0 Yo u — g u i ,YUAN Ti n g
( X i a n g t a n U n i v e r s i t y ,X i a n g t a n 4 1 1 1 0 5 ,C h i n a )
第 4 8 卷第 1 期
2 0 1 4年 1月
电 力 电子 技 术
P o w e r E l e c t r o n i c s
Vo 1 . 4 8 ,No . 1
J a n u a r y 2 01 4
三相电压型PWM整流器直接功率控制策略研究
JNG — u , U n - h ng HOU , 1 Lix e S Ho g s e , Li DU n ma , Ro g— o YUAN a Ch o
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。
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
三相电压型pwm全桥整流器工作原理
三相电压型pwm全桥整流器工作原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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分类号学号 M201071071 学校代码 10487 密级硕士学位论文三相电压型PWM整流器控制学位申请人:万鹏学科专业:电力电子与电力传动指导教师:熊健副教授答辩日期: 2013年1月6日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the RequirementsFor the Degree of Master of EngineeringControl of Three Phase Voltage SourcePWM RectifierCandidate : Wan PengMajor : Power Electronics and Electric DriveSupervisor: Prof. Xiong JianHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, P.R.ChinaJanuary, 2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除文中已标明引用的内容外,本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要PWM整流器具有输入电流正弦、输入电流谐波含量低、功率因数高、输出直流电压纹波小和电能可双向流动等优点,本文研究了三相电压型PWM整流器。
建立数学模型是研究三相PWM整流器的有效手段,在三相电网电压平衡下,分别建立了三相电压型PWM整流器在三相ABC坐标系、dq旋转坐标系下的数学模型。
为保证整流器性能实现需要动态获取电网电压相位信息,在电网平衡条件下,基于DSP软件方式推导了三相数字锁相环的模型及参数设计方法,考虑到三相不平衡条件下电网电压存在负序分量,对电网平衡条件下的三相锁相环实现方式进行了改进。
基于稳态方程关系的整流器传统间接电流控制方式具有良好的静态性能,但电流动态响应较差。
从模型原理出发指出了传统间接电流控制动态性能欠佳的本质原因,为改善传统间接电流控制稳定性与动态响应,提出了加入/LdI dt串联补偿的间接电流控制方案,通过在控制环路的前向通道加入一对零点补偿整流器控制对象中的一对大惯性极点。
仿真与实验结果说明加入串联补偿后整流器的稳定性有了很大提高,电流的动态响应加快且振荡减小。
阐述了基于同步旋转dq坐标系下PWM整流器采用双闭环控制的前馈解耦控制策、轴电流单独控制。
略,分析了直接电流控制双闭环控制器参数设计方法,实现d q三相电压型PWM整流器不平衡控制所实现的控制目标分成两类:一是网侧电流对称控制策略,在dq旋转坐标系下控制整流器网侧电流为对称三相正弦电流。
二是消除直流电压脉动的功率平衡控制策略,研究并实现了在dq旋转坐标系下基于网侧功率控制,电网不平衡时三相电感阻抗压降不平衡,虽然网侧功率平衡,但整流桥侧功率仍为不平衡,直流电压纹波仍较大,因此本文还实现了基于整流桥侧功率平衡控制,仿真和实验结果表明基于整流桥侧功率平衡控制可以更好地消除直流电压中的谐波。
关键词:电压型PWM整流器间接电流控制串联补偿电网不平衡功率平衡华中科技大学硕士学位论文AbstractPWM rectifier has the advantages of sinusoidal input current waveform, high power factor, low harmonics distortion of the input current, little output DC voltage ripple, quick dynamic response and also bi-directional power flow. This paper dwells on the research of the three phase voltage PWM rectifier.Mathematical modelling is an effective method employed in three phase PWM rectifier research. Under the balanced system of three-phase power grid voltage, this paper constructed the mathematical models of three phase voltage PWM rectifier in static three-phase ABC coordinates and also in rotary two-phase coordinates respectively.The grid voltage phase should be dynamically acquired to achieve efficient active power control as well as reactive power control of the rectifier grid side. Under the circumstance of a balanced three phase power network, the three-phase digitized phase-locked loop model and its parameter design are deduced with DSP software. Considering the electromotive force of negative sequence currents under the unbalanced three-phase voltage condition, the realization algorithm of three-phase phase-locked loop under the balanced grid system is revamped and improved, with the collected simulation results that have confirmed its feasibility.Indirect current control of rectifier conducted based on the steady-state equations owns excellent static performance, while its current dynamic response is relatively poorer. From the principle of mathematic model we pointe out the unsatisfactory nature of traditional indirect current control dynamic performance essential reasons .Series Compensation,to improve the the traditional indirectly current control stability and dynamic response,this article proposes a series compensation of indirect current control scheme by adding /LdI dt which adding one pair of zero to compensate the large inertia poles of rectifier natural characteristics in the front of the control loop.Simulation and experimental results show that adding series compensation has greatly improved the stability of the rectifier and accelerated the dynamic response of the current speed and decreased the oscillation.This paper elaborates feedforward decoupling double-loop control strategy of PWM华中科技大学硕士学位论文rectifier control based on Synchronous rotating coordinate, analysis the parameter design method of direct current control dual closed-loop control, and achieves independent control of the d q、component current.This paper achieves a variety of unbalanced control strategys based on the mathematical model of the three-phase voltage-type PWM rectifier, with the difference of the control objective,these strategys can be divided into two categories: one is AC current symmetry control strategy , eliminating the negative sequence current to make AC current symmetry, and the other is power balance control strategy,aim for eliminating the harmonic component of the dc output voltage. As the three-phase voltage unbalance leads to three-phase inductor impedance voltage drop unbalanced, although the network side of the power is balanced, the rectifier bridge side power is still unbalanced, and dc side bus voltage ripple is still large.So this paper also achieves power balance control based on the rectifier bridge side. Simulation and experimental results show that the dc voltage pulsation can be eliminated completely by using the power balance control strategy based on the rectifier bridge side.Keywords:Source voltage PWM rectifier Indirect current control Series compensation Grid unbalance Power balance华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论1.1课题的背景及意义 (1)1.2电网平衡时电压型PWM整流器的控制技术 (1)1.3电网不平衡时电压型PWM整流器控制研究 (4)1.4本文主要研究内容 (5)2电压型PWM整流器的数学模型2.1电压型PWM整流器在ABC坐标系下数学模型 (6)2.2电压型PWM整流器在DQ坐标系下数学模型 (8)2.3本章小结 (10)3 三相数字锁相环设计3.1锁相环的工作原理 (11)3.2三相数字锁相环软件实现 (11)3.3不平衡电网下锁相技术 (16)3.4仿真及实验结果 (17)3.5本章小结 (18)4 电压型PWM整流器间接电流控制4.1间接电流控制原理 (20)4.2基于串联补偿的间接电流控制 (26)4.3直流电压闭环系统稳定性分析 (29)华中科技大学硕士学位论文4.4仿真及实验结果 (35)4.5本章小结 (37)5 电压型PWM整流器直接电流控制5.1双闭环控制原理 (38)5.2双闭环整流系统控制器设计 (39)5.3实验结果 (42)5.4本章小结 (44)6 电网不平衡时电压型PWM整流器控制6.1电网不平衡时电压型PWM整流器控制基本问题 (45)6.2网侧电流对称控制策略 (51)6.3功率平衡控制策略 (54)6.4实验结果 (63)6.5本章小结 (64)7 总结与展望 (65)致谢 (66)参考文献 (67)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 课题的背景及意义整流器广泛应用于电力电子变流装置中。