新型三相AC/DC变换器研究

摘要

本文对三相AC/DC变换器技术进行了研究，为了提高三相AC/DC变换器的工作效率和降低三相AC/DC变换器的控制复杂度，提出了基于Boost和Buck电路的两种新型三相AC/DC变换器拓扑。本文对新型三相AC/DC变换器拓扑的工作原理进行了详细的分解分析，并对其系统进行了硬件电路设计；同时，通过电力电子技术发展的新方法新思路对新型三相AC/DC变换器进行了理论仿真和实验研究。 首先，本文分析了AC/DC变换技术在拓扑结构和控制策略两个方面的发展现状，并介绍了基于Boost和Buck电路的传统三相AC/DC整流器拓扑的工作原理。同时本文针对三相电压型PWM整流器，进行了数学建模分析，并介绍了两种数学建模方式，分别是一般数学建模和d/q数学建模。 其次，本文重点分析了基于Boost和Buck电路的两种新型三相AC/DC变换器拓扑的工作原理和工作模态，并分别详细介绍了这两种新型AC/DC变换器的控制策略。通过对其工作原理和控制策略分析给出了系统开关状态图和系统控制框图。在对新型三相降压型AC/DC变换器分析与研究的过程中介绍了两种调制方式，其一是三角载波调制，其二是空间矢量调制。同时，通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型对两种新型三相AC/DC变换器进行了仿真实验理论验证。 最后，针对新型三相AC/DC变换器进行系统硬件设计，分别介绍了主功率电路硬件设计、外围硬件电路设计、以及辅助电源电路设计；同时，分别搭建了一台800W三相Boost整流器实验样机平台和一台10KW三相Buck整流器实验样机平台。两种新型三相AC/DC变换器的实验样机平台分别对两种新型三相AC/DC变换器系统的关键电压、关键电流、以及驱动波形进行实验验证，并通过实时实验数据绘制出两种新型三相AC/DC变换器的效率曲线图。理论仿真和实验研究结果验证了本文提出的两种新型三相AC/DC变换器拓扑的有效性和可行性。

目录

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 AC/DC变换器的发展

1.3 本论文的主要研究内容

1.4 本章小结

第2章 传统整流器的分析与研究

2.1 传统整流器拓扑分析

2.2 整流器数学模型的建立

2.3 本章小结

第3章 新型三相Boost整流器拓扑分析与研究

3.1 新型三相Boost整流器拓扑分析

3.2 新型三相Boost整流器控制策略分析

3.3 新型三相Boost整流器仿真模型分析

3.4 本章小结

第4章 新型三相Buck整流器拓分析与研究

4.1 新型三相Buck整流器拓扑分析

4.2 新型三相Buck整流器控制与调制策略分析

4.3 新型三相Buck整流器仿真模型分析

4.4 本章小结

第5章 系统硬件设计和实验分析与研究

5.1 新型三相AC/DC变换器硬件设计

5.2 新型三相AC/DC变换器实验分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

发表期刊论文和参与科研项目

致谢

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