MATLAB封装的高功率因数三相PWM整流器仿真平台研究

本研究论文主要探讨的是基于MATLAB的高功率因数整流器仿真实验平台的设计与应用。在电力电子系统设计中，尤其是涉及复杂的三相可逆PWM整流器时，传统的模型建立方法可能难以直观地展示各个模块间的复杂关系。因此，作者利用Simulink的模块化优势，构建了一个封装式仿真实验平台。 首先，文章概述了如何处理复杂系统的挑战。在Simulink中，通过模块封装技术，可以简化模型的构建过程。用户无需深入理解每个模块的内部细节，只需关注它们的功能和输入参数。这种模块化设计包括典型的单相和三相全控桥整流器主电路，这些是核心组成部分，它们负责转换交流输入为直流输出。此外，还有检测模块（如坐标变换），用于信号处理；脉冲产生模块，生成驱动整流器开关的控制信号；控制模块，根据设定策略控制电路行为；以及测量模块，实时监测系统的性能指标。 在实验平台中，通过仿真计算出关键参数，如三相可逆PWM整流器的主电路电感值和开关频率，这些参数直接影响输入电流的总谐波失真（THD）、电源的功率因数以及输出直流电压。这些数据对实际设计至关重要，能帮助工程师准确选择和优化电路参数，提高系统的性能和效率，确保高功率因数，降低无功损耗，从而提升整个电力系统的稳定性。 文章还详细描述了如何在Simulink的模块库中建立和管理自定义模块。通过在特定的库（如kongde）中创建和组织封装模块，用户可以方便地在仿真环境中集成和调用。在仿真过程中，只需从模块库中选取并配置所需的模块，然后按照电路原理进行连接，就能得到所需的结果。 整流器主电路部分，采用了阻感负载和三相电压型PWM架构，利用Simulink的开关函数微分方程模型，实现了快速而精确的仿真。在设计中，考虑到了IGBT缓冲电路的具体参数和开关延时等因素，以保证模拟的准确性。 总结来说，本文的核心贡献在于提出了一种高效且易于使用的基于MATLAB的高功率因数整流器仿真实验平台，通过模块化设计和仿真，为三相可逆PWM整流器的实际设计提供了强有力的工具和验证手段。