|
摘要... 1 paper51.com
Abstract 2 内容来自www.paper51.com 1 绪论... 3 paper51.com 1.1引言... 3 内容来自www.paper51.com 1.2直接功率控制研究的背景及意义... 5 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1.3 PWM 整流器的研究现状... 5 http://www.paper51.com 1.3.1 数学模型... 6 http://www.paper51.com 1.3.2 拓扑结构... 6 copyright paper51.com
1.3.3 电流控制... 7 copyright paper51.com 1.3.4 控制策略... 8 paper51.com 1.3.5 调制方法... 9 paper51.com
2直接功率控制方法工作原理... 10 内容来自www.paper51.com 2.1三相电压型PWM 整流器的系统结构... 11 paper51.com 2.2三相电压型PWM 整流器的数学模型... 12 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2.3三相电压型PWM 整流器的工作原理... 12 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.4小结... 13 copyright paper51.com 3三相制控制系统的电路模型系统设计... 13 内容来自www.paper51.com 3.1三相电压型PWM 整流器主电路参数设计... 14 内容来自www.paper51.com 3.1.1 直流侧电压的设计... 14 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
3.1.2 交流侧电感的设计... 14 paper51.com
3.1.3 直流侧电容的设计... 16 内容来自www.paper51.com 3.2 三相电压型PWM 整流器控制系统设计... 16 copyright paper51.com 3.2.1 前馈解耦控制... 16 paper51.com 3.2.2 电流内环设计... 17 内容来自www.paper51.com
3.3 数字锁相环... 18 copyright paper51.com 4直接功率控制算法的SIMULINK仿真... 19 paper51.com 4.1 MATLAB简介... 19 http://www.paper51.com 4.1.1 MATLAB 的功能... 20 copyright paper51.com 4.1.2 MATLAB 的组成... 20 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 4.2直接功率控制算法PWM的MATLAB/SIMULINK仿真... 22 copyright paper51.com
4.2.1 PWM的MATLAB/SIMULINK模型... 22 内容来自www.paper51.com 4.2.2PWM的MATLAB/SIMULINK仿真结果... 22 http://www.paper51.com 致谢... 24 copyright paper51.com 参考文献... 25 内容来自论文无忧网 www.paper51.com copyright paper51.com 摘要 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 电力电子变流装置以电力电子技术、计算机信息技术、微电子技术、自动控制技术等学科为基础，在现代工业、交通、生活等领域应用广泛。本文介绍了功率控制方法的基本工作原理，了解PWM整流器的发展及现状。构造三相制控制系统的电路模型并用matlab仿真软件中的simulink组件进行仿真分析。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
关键词：matlab，simulink，PWM，直接功率控制 内容来自www.paper51.com
Abstract 内容来自论文无忧网 www.paper51.com the Powerelectronics converter device with power electronic technology, computerinformation technology, microelectronics technology, automatic controltechnology, and other disciplines as the foundation, in modern industry,traffic, life etc wide application. This paper introduces the power control method, understand the basic principle of the developmentand present status of PWM rectifier. Tectonic three-phase system control systemwith matlab simulation of circuit model of software simulink component simulation analysis. copyright paper51.com Keywords: matlab, simulink,PWM, direct power control paper51.com 1 绪论1.1引言 http://www.paper51.com 电力电子变流装置以电力电子技术、计算机信息技术、微电子技术、自动控制技术等学科为基础，在现代工业、交通、生活等领域应用广泛。可用来实现直流变交流、交流变直流、直流变直流、交流变交流等电能变换，在高压直流输电、静止无功补偿、有源电力滤波、电力机车牵引传动、统一潮流控制、电解、励磁、感应加热、特种电源等领域有广泛的应用。然而，这些装置是电力系统中谐波的主要来源之一。蓄电池充电设备、不间断电源、电动汽车等使得谐波污染严重，出现了无功问题，造成设备容量和损耗增加。谐波可以产生电磁干扰和电网谐振，对系统和负载会产生不好的影响，会降低设备的可靠性。另外，冲击性的无功负载将造成电压剧烈波动，对供电质量产生严重的影响。整流装置在产生谐波的电力电子变流装置中所占的比例最大。目前，市面上的整流装置大都采用二极管整流或晶闸管相控整流，此种装置的电路简单、经济可靠，但是网侧电流含有大量低次谐波，使得电流波形畸变，功率因数低，对电网产生谐波污染，造成供电质量下降。随着电力电子及相关学科的发展，电力电子变流装置的应用领域在逐渐扩大，产生的谐波和危害也相当严重，因此，研究如何抑制谐波污染有很重要的意义和前景。 copyright paper51.com 目前，抑制电力电子装置谐波污染的方法主要有两种：一种是主动的对谐波进行抑制方法，通过改造电力电子装置本身，使其不产生谐波，还可以根据系统要求对装置的功率因数进行控制；另外一种是被动的对谐波进行抑制方法，这种方法不改变谐波负载本身，而是将无源滤波器（Power Filter，简称 PF）、有源滤波器（ActivePower Filter，简称 APF）或者混合滤波器（Hybrid Active Power Filter，简称 HAPF）等装置加于电力系统或谐波负载的交流侧，在这些外加设备的作用下对电网进行谐波补偿。 内容来自www.paper51.com 无源滤波器是通过在系统中为谐波提供并联低阻通路而进行滤波，成本低、效率高、结构简单、运行可靠、维护方便。但是存在的不足是：系统和滤波器的阻抗比决定着滤波特性，只能消除特定的几次谐波，会对其他次谐波产生放大作用；有可能与系统发生谐振，当谐波电流增大时会加重滤波器的负担，会出现滤波器过载的情况。有源滤波器通过检测电网的谐波电流来控制逆变电路产生相应的补偿电流分量，最后注入到电网来消除谐波。有以下优点：可控性高、响应快；补偿各次谐波和无功电流；可避免电压闪变；自动跟踪补偿变化的谐波。主动的对谐波进行抑制是从变流装置本身出发，对变流装置的结构进行分析、设计，引入辅助控制策略来减少或消除谐波，主要的控制技术有多脉冲变流、脉宽调制、多电平变流等。其中用脉宽调制技术控制绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate BipolarTransistor，简称 IGBT）或金属氧化物半导体场效应管（Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor，简称 MOSFET）等全控型器件的通断而组成的整流主电路可在单位功率因数下运行，可保证网侧电流正弦化。对 PWM 整流器进行的研究可以代表着解决无功功率损耗、谐波污染问题和新能源广泛利用的发展方向，是现代电力电子技术中最具前景的课题之一。 http://www.paper51.com
1.2直接功率控制研究的背景及意义 内容来自www.paper51.com 电力电子技术的发展使得电力电子变流装置应用范围扩大，对经济的发展有巨大的促进作用，但是，也产生了谐波污染、能量损耗等问题。作为电网和各种电力设备接口环节的整流装置，提高其能量变换效率可以提高能源利用率、降低谐波污染。 内容来自www.paper51.com 传统的整流器采用二极管不控整流或晶闸管相控整流，网侧输入功率因数低、交流输入侧电流谐波含量高、交流侧电网电压波形会产生畸变，使得电网产生大量谐波和无功，污染了电网。为了对谐波进行治理，最根本的方法就是用各种控制算法使整流器网侧电流正弦化，且达到单位功率因数运行。PWM 控制技术可以使整流器在基本不增加任何硬件的情况下就可达到高功率因数运行，可使谐波污染降低，因此，对这样一种整流装置进行研究有重要的学术意义。 http://www.paper51.com 经济和城市建设的发展，使得在油气勘探、矿产勘查、工程建设勘查、环境勘查、海底勘探、考古研究、军事探测等领域需要科技工作者对地质和环境进行高分辨率的探测和研究。由于地质环境的复杂，大功率电磁发射机在野外工作时需要持久的电力供应，现在市场上的电磁探测系统通常采用几千瓦的发电机或者电池组作为电源供应，使得野外作业时勘探设备沉重，不利于电磁探测系统轻便化的发展。同时，在电磁法探测仪器大功率发射机进行野外勘测中，需要将发电机输出整流为直流，常规的全桥整流使得功率因数极低，一般只达到 0.5 至 0.6。 http://www.paper51.com 为了提高电能的利用率和系统的稳定性，降低发电机容量，需消除谐波，提高输入侧的功率因数使其接近于 1。本文以电磁法探测领域中的整流装置为研究背景，重点针对大功率电磁发射机功率因数低的问题，对包括整流器在内的新型电力电子变流装置进行仿真实验研究。在整流时，使输入侧的电流正弦化，输入侧的功率因数为 1 或者接近于 1，达到高功率因数，使直流输出侧电压稳定。因此，研究这样一种特种电源具有重要的实用意义。 copyright paper51.com
|