三相电压型PWM整流器:参数设计与仿真分析

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"这篇论文详细探讨了三相电压型PWM整流器的主电路设计与仿真,涵盖了数学模型、控制策略以及参数设计。作者通过在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下建立整流器的数学模型,采用固定开关频率的直接电流控制策略,设计了电压外环和电流内环的双闭环控制系统,并提供了PI调节器的设计方法。此外,论文还涉及了交流侧电感和直流侧电容的选择。在MATLAB的SIMULINK环境中,作者构建了系统仿真模型,仿真结果证实了设计参数的准确性。" 这篇论文主要围绕三相电压型PWM整流器展开,该整流器是一种能够提高电能质量、减少谐波污染的电力电子设备。相较于传统的二极管整流和晶闸管相控整流,PWM整流器具有更高的功率因数和更低的谐波含量,对电网的影响更小。 在数学模型部分,论文首先在abc坐标系下建立了模型,讨论了传统整流电路带来的问题,如低功率因数和高谐波含量。接着,介绍了功率因数校正技术的发展,从无功补偿到有源功率因数校正。 控制策略方面,论文选择了固定开关频率的直接电流控制,这种策略包括电压外环和电流内环的双闭环控制结构。电压外环负责调整整个系统的电压,而电流内环则用于精确控制电流,以确保电流波形接近正弦。论文详细阐述了如何设计这两个环的PI调节器,以实现高效稳定的控制。 在硬件参数设计上,论文提到了交流侧电感L和直流侧电容C的选择,这两个参数对于稳定系统运行和滤波效果至关重要。同时,论文还考虑了等效电感的电阻和开关管内阻的等效值Rs,以及直流侧负载RL和电动势eL的影响。 最后,作者利用MATLAB的SIMULINK工具进行系统建模和仿真,验证了所提出的主电路参数设计的有效性。通过仿真结果,可以评估整流器在实际工作条件下的性能,确保其满足设计目标。 这篇论文提供了一个深入研究三相电压型PWM整流器设计与控制的案例,对于理解和应用这类整流器具有很高的参考价值,特别是在有源电力滤波、无功补偿以及可再生能源并网等领域。