單相電壓型PWM整流器二次諧波問題的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和制造功率開關(guān)器件水平的逐步提高，越來越多的自動(dòng)化設(shè)備被使用到工業(yè)生產(chǎn)之中，實(shí)際運(yùn)行中存在大量以直流源作為供電的設(shè)備裝置，PWM整流器具有較高的功率因數(shù)，輸入電流諧波小，能量的可逆等優(yōu)良的性能，目前廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電以及交流傳動(dòng)等領(lǐng)域。
　　本文介紹了單相電壓型PWM整流器的數(shù)學(xué)模型，分析了直流電壓脈動(dòng)產(chǎn)生的原因，為了實(shí)現(xiàn)單相PWM整流器直流側(cè)電壓的穩(wěn)定和交流側(cè)運(yùn)行在單位功率因數(shù)狀態(tài)，分析了現(xiàn)有的dq坐標(biāo)變換下

2、功率解耦的控制策略，dq坐標(biāo)變換下PWM整流器運(yùn)行下沒有考慮交流側(cè)電流的二次諧波，因此控制中存在著誤差。為此根據(jù)電感電容的能量關(guān)系分別構(gòu)造了電壓、電流環(huán)的Lyapunov函數(shù)，設(shè)計(jì)了基于Lyapunov能量函數(shù)的非線性控制算法，并在采樣時(shí)引入均值濾波環(huán)節(jié)，PWM空間矢量脈寬調(diào)制及死區(qū)補(bǔ)償來提高控制算法的精度。
　　在研究算法的同時(shí)論文研究了有源濾波方案。傳統(tǒng)的解決方法為在直流側(cè)加入容量較大的電容或電感，諧振電路能夠抑制直流母線電壓

3、二次脈動(dòng)，但是大電容、大電感的加入會(huì)降低系統(tǒng)的功率密度，損耗也會(huì)變大，減少了系統(tǒng)的壽命。為此設(shè)計(jì)了新的拓?fù)洌诂F(xiàn)有電路基礎(chǔ)上加入額外附加開關(guān)管等輔助元件，比較并分析了兩種利用電容儲(chǔ)能的直流側(cè)諧波補(bǔ)償方案和一種交流側(cè)電容儲(chǔ)能型諧波補(bǔ)償方案，并分別設(shè)計(jì)控制策略，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)電流不會(huì)發(fā)生畸變，期望電流同時(shí)能夠快速跟蹤指令值，對上述方案進(jìn)行了基于PSIM9.0的電路仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　在論文最后對系統(tǒng)的硬