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整流器的直接功率控制(專業(yè)版)

2024-09-05 01:29上一頁面

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【正文】 趙老師學識淵博,認真嚴謹,對待我們每一位向她請教的學生都熱情友善,知無不言。電壓依舊維持在了原有的大小,系統(tǒng)具有較好的抗干擾能力和穩(wěn)定性能。具體函數在本文的附錄中會另行給出。(2)考慮到系統(tǒng)負載側輸出電壓要求要跟上給定的跟隨電壓這一要求,電容C的選取必須有個上限[26]。+Sccoswt+120176。 交流側電感選取L的取值不僅影響著整流系統(tǒng)的動態(tài)性能和靜態(tài)性能,也對整個整流系統(tǒng)的直流輸出電壓值和功率因數,因此L的取值對整個系統(tǒng)十分關鍵。將這三個數據作為開關表的輸入變量,完成開關狀態(tài)的選擇。Hp、Hq的大小決定了開關器件的通斷頻率。直接功率控制策略是根據整流電路的瞬時功率的變化來進行控制的,整流器直接功率控制系統(tǒng)結構為雙環(huán)控制結構[16]。等量變換時,通常采用等量變換逆矩陣,矩陣為:Mabc/αβ=231121203232121212,Mabc/αβ1=1011232112321 ()經過等量變換后,三相坐標在兩相靜止下的狀態(tài)方程:LdiαdtLdiβdtLdudt=uαuβ0R000R0SαSβ0iαiβudc00iLusausβ0 ()公式里,uα=32UMcosωt;在此處鍵入公式。根據公率不變原則可以知道uS的幅值為Us=23Udc (s=16)0(s=0或s=7)整流器的輸入是以23Udc為半徑的矢量圓,當SaSbSc=000111時,uS就對應如下圖的各電壓矢量。研究了DPC系統(tǒng)的結構組成。達到穩(wěn)態(tài)時,ud與ud*相等,PI調節(jié)器的輸入恢復到0。如何提高整流電路的功率因數(實現單位化)、消弭諧波電流已經成為電力電子這門技術中的重要目的,伴隨著以PWM整流設備的出現防治這種電網“污染”最有效的解決途徑就是,使得變流裝置不產生諧波電流,使得電網內電流的正弦化并且實現較高的功率因數。通過學習和研究瞬時功率理論,在模型中加入了瞬時功率計算模塊。關鍵詞:PWM,整流器,直接功率控制Direct control of three phase PWM rectifierABSTRACTWith the development of modern industry, more and more attention has been on the converter, such as inverter power and high frequency switch. Traditional rectifier, whether using diode rectifiers, or the use of thyristor tube of phase controlled rectifier will at the grid side produced a lot of harmonic current and voltage, resulting in low power factor, power grid operation without economic disadvantage. On the basis of this, this paper studies a kind of rectifier control technology based on PWM wave, which can make the input voltage and current of the AC side to achieve the same phase, and reduce the harmonic ponent in the network side. This technology is the direct power control, referred to as DPC.In this paper, a voltage type PWM rectifier is used as the template. By analyzing the structure of the topology, the mathematical model of threephase rectifier in the twophase. By studying and studying instantaneous power theory, instantaneous power calculation module is added in the model. The phase of the input voltage is pared with the design of the two phase voltage ua and ub. According to these modules, the control model of PWM rectifier system is established.Finally, the simulation model of direct power control of PWM rectifier is established in MATLAB /Simulink. The whole control system adopts double closed loop system to control current phase. The principle is according to the acquisition of the instantaneous power and phase voltage signal is calculated at the required output voltage, by the switching table corresponding to different switch quantity output different voltage to select rectifier power switch of the switching sequence.Key words: PWM, rectifier, direct power control中北大學2016屆畢業(yè)設計說明書目 錄1 緒論 1 研究的背景及意義 1 PWM整流器的研究概況 2 直接功率控制技術的發(fā)展現狀 2 畢業(yè)設計課題的任務和要求 32 PWM整流器的分析設計 5 三相PWM整流器的工作原理 5 整流器主電路拓撲選擇 5 整流器的開關工作狀態(tài) 5 PWM整流器的數學模型 6 三相電壓在αβ兩相靜止坐標系下的數學模型 8 本章小結 103 三相電壓型PWM整流器直接功率控制策略 10 三相PWM整流器直接功率控制理論 10 直接功率控制系統(tǒng)的基本組成 11 直接功率控制系統(tǒng)的工作原理 12 電壓、電流和功率的測量 13 輸入空間扇形區(qū)劃分 13 功率滯環(huán)比較器 14 開關狀態(tài)表 15 本章小結 174 系統(tǒng)仿真及實驗結果 18 整流電路參數的設計 18 直流側電壓選取 18 交流側電感選取 19 直流側電容選取 22 仿真模型 23第 Ⅰ 頁 共 Ⅱ 頁 仿真波形 30 本章小結 34參考文獻 35致謝 37第 Ⅱ 頁 共 Ⅱ 頁中北大學2016屆畢業(yè)設計說明書1 緒論 研究的背景及意義伴隨著半導體科技的快速成長,電力電子裝置在交通、工業(yè)、能源、運輸等領域發(fā)揮了越來越重要的應用,其中整流電路可以把交變電壓轉換為直流電壓或可調電壓的一種設備[1]。我國風能資源豐富,如不加以利用會造成極大的資源浪費,因此將PWM整流技術運用到風能發(fā)電系統(tǒng)中就變得尤為重要[3]。將計算出的功率瞬時值與給定的基準值比較作為整流器件開關狀態(tài)控制的參考量。實現這一功能的關鍵在于晶體管的自關斷特性和整流電路的拓撲結構。uc=Umcosωt120。經過三相到兩相的變換后,三相PWM整流器在αβ坐標系中的模型:Lddtiαiβ=uαuβRiαiβurαurβCdUdcdt=idciL=iαSα+iβSβiL上式里uα=uβ=(12ub12uc)Sα=23()Sβ=(12Sb12Sc)由于uON=0,ura=SαUdc,urβ=SβUdc因此將上式化簡,并進行變換得:LsIαs=UαsRIαsUdc(s)SαLsIβs=UβsRIβsUdc(s)SβCsUdcs=IdcsIL(s)Idcs=IαsSα+Iβ(s)Sβ ()在公式()中整理可得Iαs=UαsUdc(s)SαLs+RIβs=UβsUdc(s)SβLs+RIdcs=IαsSα+IβsSβUdcs=IdcsIL(s)CsILs=Udc(s)RL由上述公式可得在αβ坐標下的數學模型如下圖 數學模型圖 本章小結本章主要介紹了基于電壓工作的三相PWM整流器的拓撲結構和工作原理。根據公式()和公式()計算瞬時有功功率p和無功功率q,并根據uα、uβ來計算出電壓矢量的相角度θ。開關表的輸入變量有有功和無功的增減信號Sp、Sq,以及輸入電壓所在的扇形區(qū)信號θn,通過這些輸入變量我們可以得到所需的開關PWM控制信號SaSbSc,從而發(fā)出相應的脈沖驅動信號。對各種我們所需的變化系統(tǒng),這個軟件都能提供為我們處理的方法和途徑。(4)由于有L的存在,整流器系統(tǒng)能夠向交流側補償感性無功,從而使得系統(tǒng)可以運行在不同的特性狀態(tài)下[22]。 ur同時調節(jié)有功功率p和無功功率q,那么fav=favpfavq=3wprefUm28LHpHq ()由公式()可得:L=3wprefUm2
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