论文部分内容阅读
三相电压型整流器（Voltage Source Rectifier）由于具有电能双向传输、网侧功率因数可控、低谐波污染等特点，被广泛用于各种功率应用场合。随着对变流器动态性能和抗扰能力要求的不断提高，国内外学者在这方面作了大量的研究工作。不仅从VSR的拓扑结构上对其性能进行改善，而且提出许多新颖的、先进的控制方案，如滑模控制、神经网络控制和鲁棒控制等，对变流器作进一步的完善。PWM技术的引入使整流器输入电流正弦化，能量可以双向流动，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。
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。介绍了固定开关频率控制算法和滞环电流控制技术，并在PSIM6.0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，以及传统控制算法的分析研究。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变化范围过大导致较高的du/dt、di/dt问题。通过分析和比较传统的电流跟踪型三相变流系统控制算法的控制规律，揭示了相互的优缺点，为了消除变流装置开关频率的不定性带来的电网谐波污染与比较严重的开关应力对功率器件的冲击性损害，以及减小对滤波电路的设计难度，综合考虑交流侧感抗、开关频率、谐波畸变率和开关损耗等指标，在此基础上本文提出了基于准固定开关频率控制策略的单位功率因数可逆变流器设计的一般方法，从而结合了滞环控制与固定开关频率算法的各自优点，提高了系统的动态响应和鲁棒性，减小了系统的开关损耗，能够克服传统滤波方法的缺点，改善滤波效果，提高系统抑制电磁干扰EMI（Electromagnetic interference）的能力，为大功率变流系统的EMI抑制提供了新的思路。经过仿真分析，并利用DSP TMS320F2812搭建试验样机，均验证了此策略的正确性与可行性。