基于滞环空间矢量三相PWM整流器研究

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脉宽调制(PWM)技术的引入使整流器输入电流正弦化,可运行于单位功率因数,且谐波含量低。其中滞环电流控制技术以其易于实现,动态响应快,对负载参数不敏感等优点备受国内外学者的青睐,但是滞环电流控制技术由于三相滞环各自独立,缺乏协调,导致开关频率过高。因此,有必要在滞环电流控制技术基础上,提出新的控制算法以降低开关频率。本文首先对PWM控制技术发展现状做了简要的介绍,分析了三相PWM整流器的数学模型。介绍了滞环电流控制技术,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真,进而对滞环电流控制技术的开关频率进行了分析。为降低开关频率,在滞环电流控制技术基础上,引入了空间电压矢量控制技术,提出滞环空间矢量控制技术。在Matlab/Simulink环境下对该算法进行仿真,仿真结果表明:滞环空间矢量控制技术下的整流器网侧输入电流为正弦波,运行于单位功率因数,谐波含量低;而且当滞环宽度为0.5A时,滞环电流控制技术的开关频率为16.4kHz,而滞环空间矢量控制技术的开关频率为9.5kHz,当滞环宽度为0.1A时,滞环电流控制技术的开关频率为59.8kHz,而滞环空间矢量控制技术的开关频率为42.1kHz。然后提出了一种改进的滞环空间矢量控制技术。另外,以TMS320F2812DSP为控制器,设计了基于滞环空间矢量三相电压型PWM整流器样机;针对设计中的几个问题,提出了一般性的解决方法;实验结果验证了滞环空间矢量控制技术的可行性。
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