三相电流型PWM整流器的功率因数校正及控制系统仿真研究

本文主要探讨了一种由晶闸管（SCR）相控整流器和绝缘栅双极晶体管（IGBT）斩波器组成的三相电流型PWM（脉冲宽度调制）整流器的研究。作者李敏远和张文军针对该电路进行深入分析，首先构建了基于开关函数的电路数学模型，这一模型详细描绘了电路的工作原理和动态行为。 他们重点研究了电路的PWM调制原理，即通过精确控制IGBT的导通和截止时间，实现对输入电压的有源滤波，从而改善电流波形，提高功率因数。IGBT在此系统中的应用使得能够实现SCR的无触点换流，提高了电路的可靠性和效率。 在电路控制系统的部分，作者设计了其结构，包括脉冲宽度调制算法、触发控制策略等，确保了整流器的稳定运行和高效能工作。同时，他们精心挑选并优化了电路参数，如触发角、载波频率等，以达到最佳的功率因数校正效果。 利用MATLAB软件，作者构建了一个完整的电路仿真模型，对该电路在不同工况下的性能进行了模拟验证。通过仿真结果，证实了该三相功率因数校正电路能够有效地降低非线性负载对电网的影响，使电流波形趋向于正弦波，接近理想的纯阻性负载，从而将功率因数提升到接近1的理想状态。 这项研究对于电力电子设备的设计者和工程师具有重要的参考价值，尤其是在电力质量要求严格的工业环境和家用电器中，提高功率因数不仅有利于节能减排，还能减少电网损耗，是现代电力系统管理的关键技术之一。