三相電壓型PWM整流器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

湖南工程學(xué)院（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：三相電壓型PWM整流器設(shè)計(jì)院系：電氣信息學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名：完成日期：2011年6月誠(chéng)信聲明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表過(guò)的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過(guò)的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。作者簽名：日期：年月日

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目：三相電壓型PWM整流器設(shè)計(jì)姓名劉秀峰院系電氣信息學(xué)院專(zhuān)業(yè)電氣工程班級(jí)0705學(xué)號(hào)200701010513指導(dǎo)老師林友杰職稱(chēng)講師/博士教研室主任謝衛(wèi)才基本任務(wù)及要求：掌握整流器的類(lèi)型和控制方法。設(shè)計(jì)三相電壓型PWM整流器，設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1、PWM整流器控制策略；2、輸出電壓可調(diào)的PWM整流器的方案實(shí)現(xiàn)；3、PWM整流器的建模仿真；設(shè)計(jì)要求：1、提出完整的PWM整流器控制策略；2、有較詳細(xì)硬件實(shí)現(xiàn)及元器件選擇方案。3、建模、仿真與驗(yàn)證。進(jìn)度安排及完成時(shí)間：1、1月3日～12、3月203、4月21日～4、5月21日～5、6月6日～66、6月11日目錄TOC\o"1-3"\u摘要 )在這里，設(shè)定直流側(cè)母線(xiàn)電壓在由空載到滿(mǎn)載擾動(dòng)時(shí)允許的電壓下降百分比為12%，則直流側(cè)電容的取值為C≥7495.537μF時(shí)，就能滿(mǎn)足三相電壓型PWM整流器的直流側(cè)電壓抗擾動(dòng)要求。另外，從體積、價(jià)格方面考慮，在這里，本文對(duì)直流側(cè)電容的取值為7500μF。4.2驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)由于智能功率模塊IPM內(nèi)置IGBT的驅(qū)動(dòng)電路，只要將光耦合器的輸出連接到IPM的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入即可。在這里需要注意的是，光耦合器輸出側(cè)的控制電源三個(gè)上橋臂需要三個(gè)相互隔離的三個(gè)，下橋臂三個(gè)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)控制電源共用一個(gè)即可。本文所采用的智能功率模塊具有下臂報(bào)警功能，在過(guò)流、短路、控制電源欠壓及過(guò)熱時(shí)，起報(bào)警保護(hù)作用。4.3本章小結(jié)本章在對(duì)三相電壓型PWM整流器原理及控制策略進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)整個(gè)三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的仿真，進(jìn)行了系統(tǒng)的部分硬件設(shè)計(jì)，本章所做的主要工作有：1.電路參數(shù)設(shè)計(jì)；2.功率開(kāi)關(guān)器件的選擇設(shè)計(jì)；3.交流側(cè)電感的設(shè)計(jì)；4.直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)；5.驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。結(jié)束語(yǔ)近年來(lái)，三相PWM技術(shù)作為一種積極而有效的諧波抑制方法，已成為電力電子技術(shù)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。三相電壓型PWM整流器因其具有輸入電流正弦性好，可獲得高功率因數(shù)等特性，是目前電力電子領(lǐng)域中被廣泛研究的課題之一。本文對(duì)三相電壓型PWM整流器進(jìn)行深入理論分析，并研究其控制策略，進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真，設(shè)計(jì)了正相電壓型PWM整流器硬件系統(tǒng)，具體結(jié)論如下：1.根據(jù)三相電壓型PWM整流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了PWM整流器的基本原理，然后在介紹了等量坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)上，深入研究了三相電壓型PWM整流器的空間電壓矢量脈寬調(diào)制控制方法，進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器的PI控制調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)。2.進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的仿真研究，建立了主電路、空間電壓矢量PWM控制模塊及PI控制調(diào)節(jié)器的仿真模型，然后進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器整個(gè)系統(tǒng)的仿真。仿真結(jié)果表明，本文所建立的仿真模型是正確的，控制策略可行，PI控制調(diào)節(jié)器響應(yīng)速度快、超調(diào)小，具有實(shí)用性；采用本文所提出的控制方法，三相電壓型PWM整流器實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)運(yùn)行，對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)具有參考指導(dǎo)意義。3.在對(duì)三相電壓型PWM整流器原理及控制方法進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)整個(gè)三相電壓型PWM整流器系統(tǒng)的仿真，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了部分的硬件設(shè)計(jì)?？傮w來(lái)說(shuō)，本文設(shè)計(jì)的三相電壓型PWM整流器實(shí)現(xiàn)了高功率因數(shù)運(yùn)行，消除了傳統(tǒng)意義上的整流電路中存在諧波含量大、功率因數(shù)低等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)控制，實(shí)現(xiàn)了整流器直流側(cè)母線(xiàn)電壓可調(diào)且可以穩(wěn)定控制，具有良好的工程實(shí)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)張崇巍,張興等.PWM整流器及其控制.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.王久和.電壓型PWM整流器的非線(xiàn)性控制.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.張強(qiáng).基于的三相電壓源型整流器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2003.賀益康許大中電機(jī)控制.杭州:浙江大學(xué)出版社,2010.SangshinKawaka,HumidA.Tolima.DesignandRatingComparisonsofPWMVoltageSourceRectifiersandActivePowerFiltersforACDriveswithUnityPowerFactor.IEEETransactionsonPowerElectronics,2005,20(5):1133-1142.趙振波,許伯強(qiáng),李和明,高功率因數(shù)PWM整流器綜述.華北電力大學(xué)學(xué)報(bào),2002,29(4):36-40.武志賢,蔡麗娟,湯酉元.三相高功率因數(shù)整流器的研究現(xiàn)狀及展望.電氣傳動(dòng),2005,35(2):3-7.RumsonWu,Shahs’B.DeWine,GordonRSalmon.AnalysisofanAc-to-DcVoltageSourceConverterUsingPWMwithPhaseandAmplitudeControl.IEEETransactionsonIndustryApplications,1998,27(2):355-364.Dixon,J.W.,Boon-TackPoi.IndirectCurrentControlofaUnityPowerFactorSinusoidalCurrentBoostThree-PhaseRectifier.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,1998,35(4):508-515.熊鍵,康勇，段善旭,陳堅(jiān).三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)研究.電力電子技術(shù),1999,(2):5-7.Chin-TsaiPan,Jen-JonShish.NewSpace-VectorControlStrategiesforThree-PhaseStepUp/DownAC/DCConverter.IEEETransectionsonIndustrialElectronics,2000,47(1):25-34.Churn-LinChen,Chef-MingLee,Ro-JinTux,andGun-KiangHong.ANovelSimplifiedSpaceVector-ModulatedControlSchemeforThree-PhaseSwitch-ModeRectifier.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,1999,46(3):512-516.楊旭,王兆安.一種新的準(zhǔn)固定頻率的滯環(huán)PWM電流控制方法.電工技術(shù)學(xué)報(bào),2003,18(3):24-28.ThomasG.Habet1er.ASpaceVector-BasedRectifierRegulatorforAC/DC/ACConverters.IEEE-TransactionsonPowerElectronics,1993,8(1):30-36.王久和,李華德.一種新的電壓型PWM整流器直接功率控制策略.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(16).47-52.王久和,李華德,李正熙.電壓型PWM整流器直接功率控制技術(shù),電工電能新技術(shù),2004,23(3):64-67.MariasMalinowskiMarianP.Kazmierkowski,StefanHansen.Virtual-Flux-BasedDirectPowerControlofThree-PhasePWMRectifiers.IEEETransactionsonIndustryApplications,2001,37(4):1019-1027.王久和,張金龍,李華德.電壓型PWM整流器直接功率控制系統(tǒng)主電路參數(shù)設(shè)計(jì).北京科技大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(11):1091-1095.張純江,王英,趙清林,劉彥民.基于DSP三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).電力電子技術(shù)2002,36(6):45-47.伍小杰,羅悅?cè)A,喬樹(shù)通.三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)綜述.電工技術(shù)學(xué)報(bào),2005,20(12):7-12.陶永華.新型PID控制及其應(yīng)用.第二版,機(jī)械工業(yè)出版社,2002:1-30.盧劍濤,王耀南,陳繼華.基于電壓空間矢量的三相PWM整流器控制研究.通信電源技術(shù),2005.22(2):14-17.劉志華,康現(xiàn)偉,于克訓(xùn).SVPWM整流器的三種矢量合成方法及其比較.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化,2005,27(2):31-34.朱俊杰,王輝,聶衛(wèi)民.三相PWM高功率因數(shù)整流器控制技術(shù)綜述.湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2004,14(3):19-22.馬小珍,徐金榜,萬(wàn)淑蕓.一種改進(jìn)的PWM整流器空間矢量控制算法.華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,33(2):50-53.黃科元,賀益康.三相PWM整流器空間矢量控制的全數(shù)字實(shí)現(xiàn).電力電子技術(shù),2003,37(3):79-82.馮勇.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997:158-192.KimHmongAnt,GregoryChong,YenLi.PIDControlSystemAnalysisDesignandTechnology.IEEETransactionsonControlSystemsTechnology,2005,13(4):559-576.胡學(xué)芝.三相電壓型PWM整流器建模與仿真.船電技術(shù),2005,(6):17-19.朱俊杰,王輝,聶衛(wèi)民.基于矢量控制的PWM整流器SIMULINK建模與仿真.信息技術(shù),2004,28(2):1-4.史偉偉,蔣全,胡敏強(qiáng),唐國(guó)慶,蔣平.三相電壓型PWM整流器的數(shù)學(xué)模型和主電路設(shè)計(jì).東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,32(1):50-55.王建良,吳冰.PWM整流器中支撐電容的研究.電氣傳動(dòng),2006,36(6):37-39.趙金,徐金榜,羅泠,萬(wàn)淑蕓.新可逆PWM整流器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)仿真.華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,32(2),38-40.屈莉莉,秦憶,楊兆華.三相PWM高頻整流器主電路參數(shù)選擇.東北電力技術(shù).2002,(1):41-43.余相旭,熊宇.三相電壓型低諧波PWM整流器主電路參數(shù)間的關(guān)系.電氣傳動(dòng).2003,(5):19-21.王立欣,張寧,靳剛.VSR直流側(cè)濾波電容的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)分析.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,38(1):63-66.致謝本課題所有的研究工作是在指導(dǎo)老師林友杰博士的耐心指導(dǎo)下逐步按步驟完成的。首先，我要感謝我畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師林友杰博士。本課題從課題開(kāi)選到現(xiàn)在歷時(shí)大半年，也是我在大學(xué)校園中最后一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。期間，在林老師的指導(dǎo)