【正文】 能少，以降低開關損耗。在一個開關周期中，令零矢量插入時間為，若其中插入的時間為=，則插入的時間則為=（1）,其中0≤k1。實際上，對于三相VSR某一給定的電壓空間矢量，常有以下幾種合成方法，以下討論均考慮在VSR空間矢量區(qū)域的合成。方法一：該方法將零矢量均勻地分布在V*矢量的起、終點上，然后依次由，按三角形方法合成，如圖44（a）所示。另外再從該合成法的開關函數波形上(見圖44（b）)分析，一個開關周期中，VSR上橋臂功率管共開關4次，由于開關函數波形不對稱，因此PWM諧波分量主要集中在開關頻率以及上。 （a）合成 (b)開關函數波形 圖44 V*合成方法一 方法二： (a)V*合成 (b)開關函數波形 圖45 合成方法二矢量合成仍然將零矢量均勻的分布在矢量的起、終點上。但與方法一不同的是，除零矢量外，依次由合成，并從矢量中點截出兩個三角形，如圖45（a）所示。另外，由圖45（b）的PWM開關函數波形份析，一個開關周期中VSR上橋臂功率管共開關4次，且波形對稱，因而其PWM諧波分量仍主要分布在開關頻率的整數倍頻率附近。 方法三： （a）V*合成 （b）開關函數波形 圖46合成方法三將零矢量周期分成三段，其中矢量的起、終點上均勻地分布矢量，而在矢量中點出分布矢量，而且。除領矢量外，矢量合成與方法二類似，即均以矢量中點截出兩三角形，的合成矢量圖如圖46（a）所示，從開關函數波形(見圖46（b）)可以看出，在一個PWM開關周期，該方法使VSR橋臂功率管開關6次且波形對稱，其PWM諧波仍主要分布在開關頻率的整數倍頻率附近。 上述分析表明，VSR空間矢量合成，不同方法各有其優(yōu)缺點。綜合來看，第三種方法較好，該方法中開關損耗及諧波均相對較低。但從算法的簡單性上看，第一種方法較好。當位于其它扇區(qū)時其計算方法一樣，定義如下A、B、C三個變量： （414）則相應的和也可以用A、B、C來表示，它們的對應關系如表42所示。 表43 、與A、B、C的對應關系表所屬扇區(qū)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥABCABCCABCAB在動態(tài)調節(jié)過程中，當時出現過調制現象，需要重新定義矢量的作用時間: （415）為了保證系統(tǒng)在各種情況下，每次切換都只涉及一只開關，電壓空間矢量采用七段空間矢量合成方式：每個矢量均以（000）開始和結束，中間零矢量為（111），非零矢量保證每次只切換一只開關，由于后三段矢量及其作用時間與前三段時間關于零矢量（111）對稱，如表44所示。以第Ⅰ扇區(qū)為例，圍成第Ⅰ扇區(qū)相鄰兩個向量分別為和，這里采用零矢量對稱的插法，則三相橋臂導通情況可用下圖47表示：圖47 第Ⅰ扇區(qū)三相橋臂分配時間 轉換順序為：000→100→110→111→111→110→100→000。其他扇區(qū)向量的轉換順序見下表44。 表44 作用于三相橋臂向量的轉換順序表扇區(qū) 作用于三相橋臂上的向量的轉換順序Ⅰ000100110111110100000Ⅱ000110010111010110000Ⅲ000010011111011010000Ⅳ000011001111001011000Ⅴ000001101111101001000Ⅵ000101110111100101000由以上對矢量扇區(qū)，矢量作用時間和開關矢量的分析可知，通過判斷給定空間電壓矢量在不同的扇區(qū)，選用適當的開關矢量，計算出矢量作用時間，即可合成所需要的電壓空間矢量。定義：其他扇區(qū)各相橋臂的導通時間列于表45。表45 各相在不同扇區(qū)中的導通時間分配表扇區(qū)相 序ABCⅠⅡⅢⅣⅤⅥ  5 Matlab 仿真 基于空間電壓矢量的直接電流控制的三相VSR PWM整流器的仿真 基于空間電壓矢量PWM波生成模塊simulink模型建立1 扇區(qū)的選擇模塊： 圖51 扇區(qū)的選擇2 過程量A、B、C的計算模塊： 圖52 A B C的計算電路3 矢量作用時間Ta、Tb、Tc的計算模塊： 圖53 矢量作用時間的生成電路4 扇區(qū)切換點的計算模塊 圖54 扇區(qū)切換點計算電路圖5 PWM波生成模塊： 圖55 PWM波的生成電路圖5 基于空間電壓矢量的PWM波調制整體模塊： 圖56 SV PWM波生成結構圖 PWM整流器的主回路及控制系統(tǒng)simulink模型的建立1 PWM整流器主回路的模型： 圖57 整流器主回路電路2 整流器坐標變換模塊： 圖58 從abc坐標系到dq坐標系的變換 圖59 dq到時 αβ坐標系的變換3 整流器PI控制模塊： 圖510 整流器雙閉環(huán)控制模塊4 三相VSR整流器及其控制系統(tǒng)的整體結構圖： 圖511 PWM整流器仿真模塊封閉圖 圖512 PWM整流器仿真圖 PWM整流器仿真波形1 直流側輸出電壓波形圖：　　 圖513 直流側輸出電壓2 電網側電流跟蹤電壓的波形圖： 圖514 a相電流跟蹤電壓波形圖3 網側三相電壓的波形圖： 圖515 三相電壓的電壓波形圖4 網側三相電流的波形圖： 圖516 三相電流的波形圖從以上組圖可以看出，其直流輸出電壓經過很短時間（）后就達到給定的輸出電壓值且能夠保持穩(wěn)定；網側電流能夠很好的跟蹤電壓的變化，達到近單位功率因數；其網側三相電壓波形、電流波形接進正弦波，對電網不會造成諧波污染。通過以上的仿真，得出本文所研究的三相電壓型PWM整流器的性能良好，證實了本文方案的可行性與可靠性。  6 總結與展望PWM整流器作為一種電能變換裝置，既可以實現整流狀態(tài)下給負載供電,又可以實現有源逆變狀態(tài)下的四象限運行，且實現網側單位功率因數運行，動態(tài)響應快,網側諧波少等優(yōu)點，是真正的節(jié)能環(huán)保裝置，特別是在變頻調速系統(tǒng)、太陽能發(fā)電等領域中運用前景廣泛。本文就針對三相電壓型PWM 整流器進行了詳細的分析和研究，主要有以下內容： （1）對所研究的三相電壓型 PWM 整流器主電路拓撲結構和工作原理進行了詳細的分析. （2）根據系統(tǒng)要求確定額定電量參數，由所設計整流器的性能要求和選取原則，對電網側交流濾波電感進行了設計，進一步對直流側電容參數進行了選取。 （3）根據系統(tǒng)的主電路結構，對在三相靜止abc坐標系、兩相靜止坐標系以及兩相旋轉dq 坐標系下的數學模型進行了推導，對系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進一步分析，確立了電流內環(huán)電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制策略，并對在 dq數學模型下的PI 控制器參數進行了設計，此外還對電壓空間矢量控制原理進行了闡述。 （4）利用MATLAB/ 設計了三相電壓型PWM 整流器仿真模型，并對之進行了仿真，結果表明該系統(tǒng)能夠實現單位功率因數運行，網側諧波小，直流側電壓穩(wěn)定等性能。由于作者精力和能力水平有限，本文只是對平衡電網下三相電壓型PWM整流器的四象限運行做了初步的探討,還有很多方面需要進一步進行研究： （1） 對系統(tǒng)交流側濾波電感，直流側電容參數的設計進一步優(yōu)化，使其更加適合匹配三相PWM 整流器系統(tǒng)運行。 （2）對系統(tǒng)的拓撲結構深入研究，更好地改善其性能，對系統(tǒng)結構的電磁兼容性進行研究，以提高抗干擾能力。 （3）改進和完善控制算法，優(yōu)化設計方案，研究非線性控制、智能控制，使其可以運用在條件比較惡劣的情況下達到良好的穩(wěn)態(tài)動態(tài)性能。 （4）進一步研究如何判斷對電網平衡與不平衡狀態(tài)下的雙向切換，以使整流器在使用中更好地發(fā)揮自身的性能。 致謝歷時將近兩個月，我終于將這篇論文寫完了，在論文的寫作過程中我遇到了不少的困難和障礙，還好都在同學和老師的幫助下度過了，在這里我誠摯地向他們說聲謝謝。首先，我很感謝我的論文指導老師—馬老師，從最初的定題、資料的搜集，他都給我提供了很多的幫助，在論文的起草過程中，我遇到了一些問題，在他的指導下，我克服的難題，到最后論文的審查，他也給了我不少修改的意見。同時，我不得不再提及我的同學和朋友們，在我寫論文的過程中給予我了很多的幫助，可以說沒有他們的幫助，我也是很難把這個畢業(yè)論文整好的。他們不僅提供了一些與論文研究相關的素材，還在論文的撰寫和排版等過程中提供熱情的幫助。由于我的知識水平與文字的處理能力有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！  參考文獻[1] 王興貴．現代電力電子技術．中國電力電子出版社，2010[2] 王久和．電壓型PWM整流器的非線性控制．機械工業(yè)出版社，2008[3] 張崇巍，2003[4] 王忠禮．MATLAB應用技術．清華大學出版社，2007[5] 張強．基于DSP的三相電壓源型PWM[畢業(yè)論文]．合肥工業(yè)大學，2003 [6] 朱俊杰．三相PWM整流器控制策略的研究[畢業(yè)論文]．湖南大學，2004[7] 趙振波，2003[8] 王兆安，楊君，劉進軍，：機械工業(yè)出版社，2005[9] 孫樹樸，李明，王旭光，伍小杰，王勉華，：中國礦業(yè)大學出版社，2000[10] 劉明俊，于明祁，：國防科技大學出版社，2002[11] [博士學位論文].合肥：合肥工業(yè)大學，2003[12] [碩士學位論文].杭州：浙江大學，2004[13] [碩士學位論文].成都：西南交通大學，2003[14] 孫業(yè)樹，周新云，2003[15] 張勛，甘長海，王兵，：空軍雷達學院學報，2004，3133[16] 張志剛，黃守道，任光法，：長沙大學學報，2004，3336[17] 趙葵銀，王輝，2004[18] [畢業(yè)論文].浙江大學，2006[19] ，2006[20] ，200953