三相高功率因数整流器及其控制策略研究

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随着电力电子技术和微机控制技术的飞速发展,整流电路在国民经济各个领域中取得了广泛地应用。由于传统的二极管整流和相控整流造成的谐波污染导致电网公害,因此研究高功率因数、低谐波的三相整流器成为近年来国内外学者研究的热点问题。 该文设计了一种基于TMS320F2407DSP芯片控制的三相电压型PWM整流器的控制系统,从系统结构、软硬件设计、控制策略等方面全面进行了阐述,对进一步提高三相电压型PWM整流器的性能具有一定的理论和实际意义。 首先,论文对三相电压型PWM整流器进行了建模分析,给出系统在三相(a、b、c)坐标系和两相(d、q)坐标系中的数学模型,利用电流反馈解耦控制,得到系统的基本控制框图,并设计了电压环和电流环PI调节器参数。 其次,为有效地提高系统的动态响应和控制精度,提出了将PI控制和模糊控制相结合的双模控制思想,并将其应用到三相高功率因数整流器的控制策略中。为提高系统的运行速度,该文对空间矢量PWM调制进行了详细的说明,给出了一种快速、简单的空间矢量PWM算法;为降低开关损耗,通过对两相调制法的研究,设计出了一种最佳的发波方式,使之与传统的SPWM调制方法相比其开关损耗可降低33%,切易于数字化实现。 最后,设计了以数字信号处理器(DSP)TMS320F240为核心的数字化的三相VSRPWM整流器系统,并进行了仿真和部分实验,验证了理论分析的正确性。
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