三相高功率因数PWM整流器及其控制策略研究

摘要

传统的整流方式通常部是采用相控整流或不可控整流方式。相控整流方式存在动态响应慢、深度控制下网侧功率因数低等缺点。不可控整流方式也存在如下缺点：整流器从电网吸取畸变的电流，造成电网的谐波污染；直流侧能量无法回馈电网。PWM整流器可以克服相控和不可控整流的缺点，具有高功率因数、低电流谐波、电能可逆、动态响应快等优点。这些优点无疑使得PWM整流器作为理想的用电设备或电网与其他电气设备的接口。 本论文主要描述了三相电压源型PWM整流器及其控制系统的设计以及MATLAB仿真。 论文对三相电压源型高功率因数PWM变流电路进行了理论分析和仿真。对电压型PWM变流器的数学模型、工作原理及其控制方法进行阐述，并在此基础上利用MATLAB软件对电压源型PWM整流器及其控制系统进行仿真设计。从控制的角度出发，总结了目前对其研究的一些控制方案，并指出了各种控制方案的特点。继而给出了采用基于电压空间矢量PWM调制(svPWM)的直接电流控制和模糊逻辑控制的方法对三相电压型PWM整流器进行双环控制，最后对比两种方法，可以看出本文提出的新型的模糊逻辑控制的优越性。 本文通过仿真结果分析验证了对于所提出的三相电压源型PWM整流器及其控制方法和系统参数设计方法的正确性，特别是文中提出的模糊逻辑控制方法简化了系统运算。