【正文】 (015) 由式 (38)可以看出，如果 aOv 、 bOv 、 cOv 是角頻率為 ? 的 三 相對稱 正 弦 波電壓，那么矢量 V 即 為模為相電壓峰 值 ，且以角頻率 ? 按 逆時針方 向 勻速 旋 轉的空間矢量，而空間矢量在三相坐標軸 (a， b， c)上的投影就是對稱的三 相正弦量。顯然， PWM 開關頻率越 高 ，多邊形準 圓 軌跡就越接近 圓。 同 理 ，經計算可得 12tt 、 在不同的扇區(qū)時的取 值，具體如表 32 所示。 依次變動 *V 所在區(qū)間，所得結論不變。積分作用的強弱取決于積分時間常數 IT ， IT 越大，積分作用越弱，反之則越強。 由式 （ 330） 可得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?101 1 1 2kp I Dju k K e k K e j K e k e k??? ? ? ? ? ? ? ?????? (038) 由式（ 330） 和（ 331） 可得三相電壓型 PWM 整流器設計 22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 2 1 2p I Du k u k K e k e k K e k K e k e k e k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? (039) 所以 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 ( ) ( 2 ) 1 2p I D p D Du k u k K K K e k K K e k K e k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (040) 三相電壓型 PWM 整流器的 PI 控制器的設計 在三相電壓型 PWM 整流 器 的過程啟動、結束或大幅度增減負載時，短時 間內系統(tǒng)的輸出有很大的偏差，會造成算得的控制量超過執(zhí)行機構可能最大動作范圍對應的極限控制量，最終引起系統(tǒng)較大的超調，甚至引起系統(tǒng)的震蕩，這是絕對不允許的。當 aK 關斷 ,而 aK? 導通 時，開關 函數0aS? ，且 0aNv ? 。將 ? ?ekT簡化表示成 ??ek等，即省去 T。 其控制規(guī)律為 三相電壓型 PWM 整流器設計 20 ? ? ? ? ? ? ? ?01 t DpIT d e tu t K e t e t d tT d t??? ? ?????? (033) 或寫成傳遞 函數 形式 ? ? ? ?? ? 11pDIUsG s K T sE s T s??? ? ? ????? (034) 圖 37 模擬 PID 控制系統(tǒng)原理框圖 式中 pK —— 比例系數 ； IT —— 積分時間常數 ； DT —— 微分時間常數。當調制比 m=1 時， 三 相電壓 型 PWM 整 流器 相電壓峰值為 2dcv ， 而線電壓峰值為 3 2dcv 。由 圖 35， 可得如下算式 : 160310 6 0sin 3c os 3TUUTTTU U UTT????? ????? ???? (022) 由 分析，圖 34 中所有空間 電壓矢量 的 幅值 為 23dcv， 由相電 壓 的最大值 3dcv歸一化，則空間電壓矢 量 的 幅 值為 23 ， 所以 0U = 60U = 23 ， 則 由式 (315)得 ? ?1332T U UTU????? ????? ?? (023) 在這里， U? 、 U? 也是由相電壓的最大值 3dcv 歸一化得到的值 ，由 式 （ 316)可得 ? ?11321 32Tt U UTTtUT???? ? ? ????? ???? (024) 3 0TUTUbb ( )60 011UoutU1 0TUT ( )0 001U Uba60o三相電壓型 PWM 整流器設計 17 同理，如果 outU 在包括了 60U 和 120U 的扇 形 區(qū)內，這兩個空間電壓矢量持續(xù)的時 間為 ? ?? ?21321 321 32Tt U UTTt U UT????? ? ? ????? ? ? ??? (025) 在這里 ， 2T 是 120U 在一個開關周期中的持續(xù)時間 。 如果 *V 在 復平面 上勻 速旋轉，就對應得到了三相對稱的正弦量。其中， 0V (0 0 0)、 7V 的(1 1 1)由于模為零而稱為零矢量。 等量坐標變換 等量坐標交換，是指在某一坐標系中的通用矢量與變換后 的另 一 坐標系中 的通用矢量相等的坐標變換。 直接電流控制以快速電流反饋控制為特征，如滯環(huán)電流控制、固定開關頻率電流控制、空間矢量電流控制等 。 圖 25 系統(tǒng)閉環(huán)結構框圖 對于網側控制電壓 幅值，根據空間電壓矢量 脈寬調制控制原理有 ： *3dcm VV? (03) 式中 m 為 SVPWM 調制系數 (m? l)， dcV 為 直流母線電壓， *V 為調制電壓空間矢量。LVamp。 由 圖 23 和圖 24 可見，適當控制 V 的大小和 E 之間的相位角 ? ， 就能控制輸入電流 I 的大小與相位，就能控制整流 器傳送能量的大小，就控制了直流側電壓，就能夠控制功率因數，甚至 實現能 量 的雙向流動 。 三相 電壓 型 PWM 整流器的主體包括電 壓源型整流器和串聯連接在電網中的三 個大小相等的控制電感 L。 PWM 整流器的控制方法，在等量坐標變換的基礎上，深入研究三相 電壓型 PWM 整流器的空間電壓矢量脈寬調制控制算法，進行三相電壓型 PWM 整流器 的 PI 控制調節(jié)器的設計。然而，在大多數變頻調速控制系統(tǒng)中，通用變頻器大都為電壓型的交 直 交的電路結構，一般都是先通過二極管不可控的整流電路得到直流，然后通過電容的濾波穩(wěn)定，最后經過逆變輸出電壓頻率可調的交流電。一方面使電力系統(tǒng)的供電效率下降并且威脅電力系統(tǒng)自身的安全運行，另一方面影響了電力系統(tǒng)的供電質量。為了提高電壓利用率并降低開關損耗，基于空間矢量的 PWM 控制在電壓型 PWM 整流器電流控制中取得了廣泛應用。能量 可雙向流動的 PWM 整流器不僅具有整 流特性，而且還具有逆變特性，三相電壓型 PWM 整流器設計 3 所以說 PWM 整流器是一種新型 的可逆 PWM 變流器。（ 2） .設計輸入電流為 正弦、諧波含量低、功率因數高 的整流器。 大量無功功率的消耗會給電網帶來額外的負擔，不僅增加了輸電線路的損耗，而且嚴重地影響了供電質量。而 20 世紀 90 年代發(fā)展起來的智能型 功率模塊 (IPM)則開創(chuàng)了功率半導體開關器件的發(fā)展方向。 關鍵詞： PWM 整流器；空間電壓矢量；功率因數 ； 仿真 三相電壓型 PWM 整流器設計 II Design of ThreePhase VoltageType PWM Rectifier Abstract:with the growing problem of harmonic pollution and people need highperformance electric drive technology, PWM rectifier technology is causing more and more attention. Threephase PWM rectifier voltage can be high power factor, DC voltage output stability, good dynamic performance, and can realize twoway flow of energy. Therefore, the field of power electronics has bee the hot issue of research. Firstly, the paper elaborated the basic principle of work for the PWM rectifier according to main circuit topology of threephase voltagetype PWM rectifier. Secondly, the paper proposed the threephase voltagetype PWM rectifier’s control strategy. Based on the control strategy it has studied the space voltage vector pulse width modulation control method as well as designed PI regulator for the threephase voltagetype PWM rectifier. Then, the threephase voltagetype PWM rectifier system simulation, the establishment of the main circuit, the space voltage vector PWM control of the control module and the PI regulator of the simulation model, the threephase voltagetype PWM rectifier simulation of the entire system. Finally, according to the entire threephase voltage PWM rectifier system simulation the article has carried on the hardware and main circuit parameter design. Experimental results show that the paper is designed to achieve threephase voltage PWM converter with high power factor operation, to solve the traditional sense of the rectifier harmonic content present in a large, the low power factor and energy problems cannot be feedback to achieve the energy twoway flow and a stable DC bus voltage control has good practical value. Keywords: PWM rectifier。 二、 進度安排及完成時間： 1 月 3 日 ～ 1 月 15 日： 查閱資料；撰寫文獻綜述和開題報告；確定總體方案 ； 3 月 20 日 ～ 4 月 20 日：畢業(yè)實習、撰寫實習報告； 4 月 21 日 ～ 5 月 20 日：畢業(yè)設計 ； 5 月 21 日 ～ 6 月 5 日：撰寫畢業(yè)設計論文 ； 6 月 6 日 ～ 6 月 10 日：指導老師評閱、電子文檔上傳 FTP； 6 月 11 日 ～ 6 月 14 日：畢業(yè)設計答辯； 目錄 摘要 ............................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ............................................................................................................................ 1 引言 ............................................................................................................................. 1 三相電壓型 PWM 整流器國內外研究的現狀 .......................................................... 2 研究的目的及意義 ...............