船舶电力推进高压整流控制系统的研究

摘要

舰船电力推进高压整流控制系统主要包括以下几个方面的内容：整流电路主回路的构成形式、功率器件的选择及电压的合理等级，降低系统的开关损耗；采用合适的控制策略，减少输入侧电流波形的畸变，提高功率因数；减少直流侧的纹波；提高直流侧电压利用率等。 本文提出了适合于高压大功率整流的三电平PWM整流电路的主回路，该种电路虽然在结构和控制上稍为复杂些，但其的优点也是明显的，对于减少输入侧电流波形的畸变，提高功率因数读书大有益处的。同时提出三电平整流电路的数学模型。 至于控制策略的选择，本文提出了电压空间矢量法，将它与其它一些方法进行了比较，认为该控制方法是适合于高压整流电路的，同时直流侧的电压利用率高。并对其的工作原理进行了简要的介绍。针对三电平电路存在的一些问题，如中点电压的平衡问题和窄脉冲问题，提出相应的解决方法。 通过对主回路的构成和控制策略的讨论，本文提出了高压整流电路的控制系统的构成，对于主回路中的功率器件和电压等级的选择也进行了对比分析，认为在目前电力电子器件的发展情况下，IGCT是较为合适的功率器件，电压等级采用3(3.3)kV或4.16是较为合适的。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.2国内外现状

1.3研究内容及途径

第二章高压整流电路的主回路形式

2.1引言

2.2功率因数和谐波的危害

2.3常用的整流电路

2.3.1二极管整流电路

2.3.2晶闸管相控整流电路

2.3.3 PWM整流电路

2.4整流电路的波形分析

2.5整流电路的数学模型

2.6本章小结

第三章整流电路控制策略

3.1前言

3.2三电平电压空间矢量

3.3电压空间矢量的控制机理

3.3.1三电平PWM整流电路的调幅原理

3.3.2三电平PWM整流电路的调制原理

3.4本章小结

第四章空间电压矢量法的控制规律

4.1引言

4.2开关矢量选择及优化

4.3开关矢量作用时间计算

4.4最小导通时间限制及最小关断时间限制

4.5直流侧中点电位控制

4.5.1直流侧中点电位浮动的原因

4.5.2直流侧中点电位的控制

4.6本章小结

第五章高压整流控制系统

5.1引言

5.2高压整流电路的主回路

5.2.1功率器件的选择

5.2.2电压等级的选择

5.3高功率因数整流电路的工作原理

5.4控制系统的构成

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢