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三相功率因数校正及其控制技术研究

张文军  
【摘要】: 传统的整流器采用的是二极管整流或者SCR相控整流,其网侧的功率因数低,电网谐波含量大,所以要进行功率因数校正。单相功率因数校正技术比较成熟。随着电力电子技术的发展,电力电子装置的功率越来越大,使得三相功率因数校正技术的研究有了较快速的发展,但是适合大功率应用场合的高效率、低成本的方案仍在研究之中,尚未取得根本性的突破,实用的三相功率因数校正技术仍然是热门的研究课题。 本文研究了一种电流型三相功率因数校正电路,是在SCR相控整流器的基础上,增加了Buck斩波控制,通过PWM脉宽调制策略,使该整流电路具有高功率因数和低谐波含量的性能。论文分析了该电路拓扑的工作原理,建立了基于开关函数的电路数学模型,分析了该电路PWM调制原理与IGBT触发脉冲的实现过程。研究了主电路参数的设计方法,设计了31.25KW电流型PWM整流器的元件参数,设计了校正电路的控制系统参数,构建了该电路系统的仿真模型。仿真结果表明,该电路可使三相电流波形趋于正弦波,功率因数校正近似为1。最后,设计了基于DSP的电源控制系统和保护电路。研究表明:该电路可实现三相功率因数校正,且具有结构简单、控制方便、成本低的优点,适合于大功率应用场合。


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