相电压型整流器毕业答辩.pptVIP

高功率因数的三相电压型整流器的研究CentralSouthUniversity目录页contents01选题与研究内容02PWM整流器工作原理03数学建模04控制策略分析05电路参数的选取06仿真分析07设计总结1、选题高功率因数整流器背景与意义PWM整流器具有以下优良性能：(1)网侧电流近似正弦波(2)网侧功率因数控制(如单位功率因数控制)(3)电能双向传输，四象限运行(4)较快的动态响应1、选题本课题的研究任务有：研究内容整流器功率因数校正电路分析；PWM整流器电路结构与工作原理分析；数学建模与控制系统设计；系统仿真与总结。2、PWM整流器工作原理主电路工作原理常用电路拓扑图3常用单相和三相VSR变流器结构单相半桥单相全桥三相半桥2、PWM整流器工作原理2、主电路工作原理单相PWM整流电路单相PWM整流电路在电网电压正半周，桥路中由L、V2、VD4、VDI和L、V3、VDl、VD4组成两个升压斩波电路。在电网电压的负半周，L、V4、VD2、VD3和L、V1、VD3、VD2组成两组升压斩波电路。2、PWM整流器工作原理三相PWM整流电路三相VSR原理2、PWM整流器工作原理三相VSR原理开关函数相同，但有不同的导通回路。相同的开关函数，根据电流的方向不同则回路不同。2、PWM整流器工作原理三相VSR原理a相开关函数波形a相电压波形直流输出电压波形a相电流波形3、数学建模建模目的建立数学模型是深入分析和研究PWM整流器的机理和动静态特性的重要方法。本章从低频和高频的角度,分别建立了VSR在三相静止坐标系、两相静止坐标系、两相旋转坐标系下面的低频模型和高频模型,为后续研究奠定了理论基础。高低频模型各有其优缺点，相互补充，指导仿真与硬件设计。坐标变换ABC静止坐标系αβ静止坐标系dq旋转坐标系对基本的三相换流器数学模型进行坐标变换的主要目的是为了是模型状态方程降阶，使控制器设计简化。ACBαβqd一般数学模型概述3、数学建模一般数学模型概述在建立三相VSR数学模型过程中，一般做以下假设：⑴电网电动势为三相平衡正弦电动势；⑵电源的A、B、C三相电路的等效电阻均为R；三相电路的等效电感值均为L，且线性不考虑饱和。⑶开关器件皆为理想器件；⑷为描述VSR能量的双向传输，三相VSR其直流侧负载由电阻和直流电动势串连表示；；⑸忽略开关死区时间。三相VSR一般数学模型的建立可采用以下两种形式：(1)采用开关函数描述的一般数学模型。(2)采用占空比描述的一般数学模型。0102采用开关函数描述的VSR一般数学模型，当VSR开关频率远高于电网基波频率时，为简化VSR的一般数学描述，可忽略VSR开关函数描述模型中的高频分量，即只考虑其中的低频分量，从而获得采用占空比描述的低频数学模型，用于指导控制器设计。采用开关函数描述的一般数学模型是对VSR开关过程的精确描述，较适合于VSR的波形仿真。一般数学模型概述3、数学建模3、数学建模高频数学模型建立三相平衡有：三相VSR高频数学模型3、数学建模高频数学模型建立高频模型写成矩阵形式：3、数学模型低频数学模型的建立三相VSR低频数学模型应用傅立叶变换：低频数学模型：PWM整流电路控制基本思想是：通过PWM调制控制功率开关管的通断状态，使输入电流接近正弦波而消除电流谐波，且电流和电压相位可任意控制，实现高功率因数。为了实现网侧任意功率因数控制，其关键技术问题是研究网侧电流控制策略。高性能的控制策略主要分为两大类：电流控制和直接功率控制010203控制策略介绍4、控制策略分析4、控制策略分析滞环控制策略1.直接电流控制-滞环控制4、控制策略分析SVPWM控制策略2.直接电流控制-SVPWM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。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。4、控制策略分析SVPWM控制策略