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PWM整流技术研究

郑利伟  
【摘要】: 三相电压型脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-PWM)整流器具有输出电压可调、实现单位功率因数运行、谐波抑制能力强等优点,解决了变频器整流单元对电网的污染问题,因而成为目前电力电子领域中的研究热点。同时它还可以实现电能回馈电网,从而进行理想的四象限能量流动,是制作励磁电源和可调直流电源的理想方案。 随着大规模集成电路技术及计算机技术的发展,采用微处理器作为硬件控制核心的微机控制器将成为今后整流器的发展方向。而随着控制方法的不断改进与发展,对微机整流控制器的运算速度提出了非常高的要求。本文根据这种要求,以DSP(数字信号处理器)作为控制核心,研究并设计了基于DSP的PWM整流器。 本文主要研究了电压源型PWM整流器的拓扑结构、数学模型、控制策略、主电路参数的选取与设计,并分别从控制电路、驱动电路、测量电路、整流主电路、SPWM硬件实现等几个方面论述了基于DSP的整流器的硬件设计以及主要实时软件的流程图和实现方法。 此外,通过在dq坐标系下建立仿真模型,应用电流内环、电压外环控制策略,对PWM整流器和传统的二极管不可控整流在Simulink下进行了仿真,两者结果比较,更加显示了PWM整流器的优越性。 最后,在研究控制策略和控制算法的基础上,利用汇编语言编制了PWM可控整流的相关程序,进而研制了一套实验装置,分析了系统的抗干扰措施和过流、过压保护等注意事项。


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