TOP23毕业设计_基于空间电压矢量的PWM整流器的研究.doc文档免费在线阅读

即当电机正常运行时，整流器工作在整流状态当电机转速快速下降时，电机向直流母线电容回馈能量，从而使直流母线电压升高，当直流母线电压高于参考直流电压时，整流器工作在逆变状态，从而实现了变频器的四象限运行。

展望由于水平时间及实验条件有限，只进行了初步的探讨，很多方面还有湖南人文科技学院毕业设计待进步的研究。

进步研究逆变状态下，电流波形正弦度如何改进的问题进步研究三相电感直流侧电容的优化方法，以及两者的匹配关系，为四象限运行变频器的产业化奠定基础在三相电网电压不平衡情况下，整流器的分析和控制方法本文对三相整流器的传统拓扑结构进行了研究，如，静止无功补偿等，也可以设计输入电流为正弦谐波含量低功率因数高的整流器。

前者是产生谐波后进行补偿，是网谐波标准，传统整流器己经不符合这些新的规定，因而需要采用补偿装置和研制高功率因数的新型电力电子装置来抑制谐波。

对电网来说，可以在电力系统中加入补偿器来补偿电网中的谐波，如有源滤波子技术中的个重大课题。

为了保证电网和用电设备的安全经济运行，目前许多工业发达国家，国际电工组织都制定了相应的谐波标准，如等。

我国国家技术监督局在年颁布了电能质量公用电电网正弦电压畸变，增加配电系统导线与变压器的损耗，增大谐波电流，造成电网上其它用电装置严重的电磁干扰。

同时，低功率因数还将降低电源系统的负载能力和可靠性，因此，消除谐波污染并提高功率因数，已成为电力电侧功率因数低换流引起电网电压波形畸变直流侧输出电压纹波大由相控整流电源构成的直流调速系统动态响应较慢。

无论是二极管不控整流，还是晶闸管相控整流，其产生的低功率因数和高谐波含量都将导致性差直流侧电压不可调。

传统晶闸管构成的相控整流电路己经非常成熟，并获得了广泛应用，但存在以下几个弊端湖南人文科技学院毕业设计交流侧输入端电流波形畸变严重深度相控状态下，交流大量无功功率的消耗会给电网带来额外的负担，不仅增加了输电线路的损耗，而且严重地影响了供电质量对二极管整流器输入电流的频谱进行分析，发现输入电流中含有丰富的低次谐波电流只能单向传输能量，节能。

二极管整流电路简单经济可靠，因此上个世纪它的应用十分广泛，但是这种整流器的广泛使用也带来了以下几个方面的问题二极管整流会使网侧电流波形严重畸变，造成功率因数较低，最高功率因数只可能为左右。

路的应用日益广泛，但是整流电路仍占主导地位。

这主要是因为逆变器和斩波器等电能变换电路中都需要直流电源，而这些直流电源大多是通过整流电路得到的。

在整流电源中，目前常用的几乎都是二极管整流或晶闸管相控整流晶闸管等。

功率半导体器件技术的进步，促进了电力电子变流装置的迅速发展，比较常用的有交直直交直直交交等变换，其中整流和逆变电路应用最广。

年代以前，整流电路占主导地位，年代后逆变电，发展到如今性能各异且类型诸多的全控型功率开关，如双极型晶体管门极关断晶闸管绝缘栅双极型晶体管集成门极换向晶闸管功率场效应管以及场控象限运行第章结论与展望结论展望结束语参考文献湖南人文科技学院毕业设计第章绪论引言由于电力电子技术微电子技术和现代控制理论的快速发展，功率半导体器件性能不断提高，已从早期广泛使用的半控型功率半导体开关的硬件电路与软件设计主电路参数设计模块参数设计驱动电路的设计直流侧电容的选择系统软件设计转换第章两电平整流器系统实验两电平整流器控制结构系统实验结果电阻负载实验空载条件下的四流器的拓扑结构电压型整流器工作原理整流器四象限运行原理第章基于空间电压矢量的定频控制策略的研究整流器常用的控制策略幅值相位控制滞环电流控制定频控制第章两电平整流器控制系统湖南人文科技学院毕业设计目录第章绪论引言本课题研究的目的及意义本课题的研究的主要内容第章整流器的拓扑结构及工作原理电压型整湖南人文科技学院毕业设计目录第章绪论引言本课题研究的目的及意义本课题的研究的主要内容第章整流器的拓扑结构及工作原理电压型整流器的拓扑结构电压型整流器工作原理整流器四象限运行原理第章基于空间电压矢量的定频控制策略的研究整流器常用的控制策略幅值相位控制滞环电流控制定频控制第章两电平整流器控制系统的硬件电路与软件设计主电路参数设计模块参数设计驱动电路的设计直流侧电容的选择系统软件设计转换第章两电平整流器系统实验两电平整流器控制结构系统实验结果电阻负载实验空载条件下的四象限运行第章结论与展望结论展望结束语参考文献湖南人文科技学院毕业设计第章绪论引言由于电力电子技术微电子技术和现代控制理论的快速发展，功率半导体器件性能不断提高，已从早期广泛使用的半控型功率半导体开关，发展到如今性能各异且类型诸多的全控型功率开关，如双极型晶体管门极关断晶闸管绝缘栅双极型晶体管集成门极换向晶闸管功率场效应管以及场控晶闸管等。

功率半导体器件技术的进步，促进了电力电子变流装置的迅速发展，比较常用的有交直直交直直交交等变换，其中整流和逆变电路应用最广。

年代以前，整流电路占主导地位，年代后逆变电路的应用日益广泛，但是整流电路仍占主导地位。

这主要是因为逆变器和斩波器等电能变换电路中都需要直流电源，而这些直流电源大多是通过整流电路得到的。

在整流电源中，目前常用的几乎都是二极管整流或晶闸管相控整流。

二极管整流电路简单经济可靠，因此上个世纪它的应用十分广泛，但是这种整流器的广泛使用也带来了以下几个方面的问题二极管整流会使网侧电流波形严重畸变，造成功率因数较低，最高功率因数只可能为左右。

大量无功功率的消耗会给电网带来额外的负担，不仅增加了输电线路的损耗，而且严重地影响了供电质量对二极管整流器输入电流的频谱进行分析，发现输入电流中含有丰富的低次谐波电流只能单向传输能量，节能性差直流侧电压不可调。

传统晶闸管构成的相控整流电路己经非常成熟，并获得了广泛应用，但存在以下几个弊端湖南人文科技学院毕业设计交流侧输入端电流波形畸变严重深度相控状态下，交流侧功率因数低换流引起电网电压波形畸变直流侧输出电压纹波大由相控整流电源构成的直流调速系统动态响应较慢。

无论是二极管不控整流，还是晶闸管相控整流，其产生的低功率因数和高谐波含量都将导致电网正弦电压畸变，增加配电系统导线与变压器的损耗，增大谐波电流，造成电网上其它用电装置严重的电磁干扰。

同时，低功率因数还将降低电源系统的负载能力和可靠性，因此，消除谐波污染并提高功率因数，已成为电力电子技术中的个重大课题。

为了保证电网和用电设备的安全经济运行，目前许多工业发达国家，国际电工组织都制定了相应的谐波标准，如等。

我国国家技术监督局在年颁布了电能质量公用电网谐波标准，传统整流器己经不符合这些新的规定，因而需要采用补偿装置和研制高功率因数的新型电力电子装置来抑制谐波。

对电网来说，可以在电力系统中加入补偿器来补偿电网中的谐波，如有源滤波，静止无功补偿等，也可以设计输入电流为正弦谐波含量低功率因数高的整流器。

前者是产生谐波后进行补偿，是种事后补救的措施而后者是消除了谐波源，是种从根本上解决谐波问题的措施。

整流器对电网不产生谐波污染，是种真正意义上的绿色环保电力电子装置。

经过几十年的研究和发展，整流器技术己日趋成熟，其主电路己从早期的半控型器件桥路发展到如今的全控型器件桥路其拓扑结构己从两电平单相三相电路发展到多相组合及多电平拓扑电路开关控制由单纯的硬开关调制发展到软开关调制功率等级从千瓦级发展到兆瓦级。

在中大功率场合特别是需要能量双向传递的场合中，整流电路具有非常广泛的应用前景。

等新型电力半导体开关器件的出现和控制技术的发展，极大地促进了整流电路的发展，并使之进入了实用化阶段，目前己将其广泛应用于有源滤波器超导储能交流传动以及高压直流输电等方面。

在我国，很多研究人员也展开了对整流电路的研究，但是主要以理论研究和实验室研究为主，虽然取得了定进展，但是仍然不够完善，与产业化还有较大的距离。

湖南人文科技学院毕业设计本课题研究的目的及意义本课题的研究是针对通用变频器而进行的，其主电路结构如图所示。

图通用变频器主电路结构图目前，变频器已广泛应用于工农业生产的各个领域，用来驱动电机或作为变频电源使用。

通用变频器大多为电压型交直交变频器，这种拓扑结构使得变频器不能直接用于需要快速起制动和频繁正反转的调速场合。

因为当电机减速制动时，电机处于再生发电状态要求变频器四象限运行。

二极管整流电路能量传输不可逆，产生的再生电能不断积存在直流侧滤波电容上，产生泵升电压条件下的四象限运行，以及在电机带载条件下，开关频率的变化对电流波形的影响等实验。

实验结果表明，三相两电平整流器具有以下优点特别是整流状态下，能够有效地抑制注入电网的谐波，使网侧电流连续，且为正弦波网侧功率因数控制如单位功率因数控制直流电压可控能量可以双向流动。

即当电机正常运行时，整流器工作在整流状态当电机转速快速下降时，电机向直流母线电容回馈能量，从而使直流母线电压升高，当直流母线电压高于参考直流电压时，整流器工作在逆变状态，从而实现了变频器的四象限运行。

展望由于水平时间及实验条件有限，只进行了初步的探讨，很多方面还有湖南人文科技学院毕业设计待进步的研究。

进步研究逆变状态下，电流波形正弦度如何改进的问题进步研究三相电感直流侧电容的优化方法，以及两者的匹配关系，为四象限运行变频器的产业化奠定基础在三相电网电压不平衡情况下，整流器的分析和控制方法本文对三相整流器的传统拓扑结构进行了研究，如果能够通过改变主电路拓扑结构，从而对更好的改善系统运行性能将有很重要的意义三相两桥臂三电平整流器的实