基于电压空间矢量调制的单位功率因数三相整流器的研究
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摘要
在谐波治理和无功补偿的技术中，三相PWM整流器即不产生谐波也不吸收无功功率。本文主要对三相PWM整流器及其控制方法进行了研究。本文将交流电机理论中空间坐标系旋转变换理论引入到PWM整流器的分析中来，建立了三相PWM整流器的统一的数学模型。利用MATLAB的SIMULINK仿真环境建立了基于SVPWM控制的三相整流器仿真模型，并对详细分析了电压空间矢量PWM技术。本文设计了一个基于高速数字信号处理器(DSP)的功率因数整流器系统的硬件平台，给出了系统软件设计的详细流程图。
In industrial field, people has realized that the recetifying system with lower power factor can bring harmonic pollution to power net. so improved the power factor has been the tendency of the recetifying system, and the unity factior rectifier is becoming the focus all over the world.
The pulse-width modulated(pwm)is the key technologyTo acquire the high power factor. The document presents the principle of three-phase PWM, then analyzes and compares the several maturely control methods for PWM. In 1980s, The foreign scholars have presents one PWM control technology based on voltage space-vector (SVPWM). which has the higher efficiency than that the SPWM. It is easily digital realization and fulfil higher power factory.
To testify the correctness , the control scheme is simulated using the dynamic simulated tool SIMULINK Of MATLAB 5. 3 software and through the hardware plate built up with the TMS320f240 digital signal processor (dsp) to test the simulation results, we can find the conculation that SVPWM is reliably able to fulfil the three-phase rectifier with higher power factor .
In industrial field, people has realized that the recetifying system with lower power factor can bring harmonic pollution to power net. so improved the power factor has been the tendency of the recetifying system, and the unity factior rectifier is becoming the focus all over the world.
The pulse-width modulated(pwm)is the key technologyTo acquire the high power factor. The document presents the principle of three-phase PWM, then analyzes and compares the several maturely control methods for PWM. In 1980s, The foreign scholars have presents one PWM control technology based on voltage space-vector (SVPWM). which has the higher efficiency than that the SPWM. It is easily digital realization and fulfil higher power factory.
To testify the correctness , the control scheme is simulated using the dynamic simulated tool SIMULINK Of MATLAB 5. 3 software and through the hardware plate built up with the TMS320f240 digital signal processor (dsp) to test the simulation results, we can find the conculation that SVPWM is reliably able to fulfil the three-phase rectifier with higher power factor .
引文
[1]黄俊，王兆安著 电力电子变流技术。第三版 北京：机械工业出版社
[2]董晓鹏，王兆安 三相电压型单位功率因数PWM整流器的研究。电力电子技术，1997年第4期：39-41
[3]董晓鹏，王兆安 PWM整流器直流电压对电源电流控制的影响电力电子技术，1997年第4期：39-41
[4]詹长江，韩郁，赵良炳等 基于电压空间矢量PWM脉宽调制方式的新型三电平高频整流器的研究，电工技术学报，1999年4月，第14卷，第二期：60-40
[5]詹长江，康勇等 基于空间矢量SPWM控制的高频整流器。电力电子技术。1997(2)：57-59
[6]雄健，康勇等 三相电压型PWM整流器控制技术研究。电力电子技术，1999年第2期(4)：5-7
[7]张纯江，张金泉 空间矢量PWM波形的谐波仿真研究。燕山大学学报，2000年4月第2期：141—144
[8]吴守见，藏英杰 电气传动的脉宽调制控制技术。北京：机械工业出版社
[9]王兆安，杨君，刘进军 谐波抑制和功率补偿。北京：机械工业出版社
[10]程卫国，冯峰等 MATLAB5.3应用指南。北京：人民邮电出版社
[11]章云，谢萍等 DSP控制器及其应用 北京：机械工业出版社
[12]张卫宁等 编著DSPS原理及应用 北京：国防工业出版社
[13]TMS320C2XX User guide, Texas lnstruments Incorporated，1997
[14]贾惠芹等 用VB通信控件开发微机与单片机的串行通信程序，现代电子技术。1998．5
[15]张雄伟等 DSP芯片的原理与开发应用 北京：电子工业出版社，1997
[16]刘渊等 基于TMS320F240的三相电压型PWM整流器 湖北工学院学报 2000．6
[17]吕宏丽等 电压空间矢量三相整流器系统仿真的研究 计算机仿真 2002．5
[18]熊健 康勇等电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究 电力电子技术 1999．2
[19]毛鸿等 PWM整流器的电压控制策略研究电气传动 2000．3
[20]浦志勇，黄立培等 三相PWM整流器空间矢量控制算法的研究 电工电
能新技术2002．2
[21]刘康平等 PWM整流器的矢量控制 华中理工大学学报 2000．6
[22]郑颖楠，冯江涛等 一种基于MATLAB的可逆变流器仿真模型 电力电子技术2000．4
[23]董纬，秦忆 用C语言和MATLAB构造PWM控制仿真模型的一种方法 电气传动 2001．1
[24]翁颖钧，吴守缄 电压空间矢量(磁链追踪)PWM控制研究与仿真 电气传动 1999．4
[25]TMS320C24X DSP Controllers Peripheral Library and Specific Devices .U.S.A: TEXAS INSTRUMENTS Company 1997
[26]TMS320C24X DSP Controllers CPU System ,and Instruction Set .U.S.A : TEXAS INSTRUMENTS Company 1997
[27]TMS320C240, TMS320F240 DSP Controllers ,Instruments Incorporated .U.S.A: TEXAS INSTRUMENTS Company 1997
[28]TMS320Clx/c2x/e2xx/c5x Assembly Language Tools User Guide TEXAS INSTRUMENTS Company 1997
[29]Rusong Wu, ShaShi B. Dewan, and Gordon R. Slemon. Analysis of a PWM ac to dc Voltage Source Converter under the Predicted Current Control with a Fixed Switching Frequency. IEEE Trans. on Industry Applications, Vol 27, No. 4 july/august 1991:756-764
[30]Hasan Komurcugil, osman Kukrer. A novel Current-control Method for Three-phase PWM AC/DC voltage-source Converters .IEEE Trans .on Industrial Electronics ,VOL46 No. 3 JUNE1999:544-553
[31]胡崇岳等 现代交流调速技术 北京：机械工业出版社
[32]北京闻亭科技发展有限公司。TMS320F24X 高速数字信号处理器原理与应用。北京：机械工业出版社
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[36]周荣政用MATLAB/SIMULIK进行交流调速系统的仿真。湖北工学院学报，1998年9月，第13卷，第3期：73-78
[37]陶永华，尹诒新 新型PID控制及其应用。北京：机械工业出版社，1998．4
[38]陈伯时等 交流调速系统 北京：机械工业出版社，1999．4
[39]沈安文，万淑芸等。单相倍压PWMAC/DC整流器中的电流控制方法。电力电子技术，1998年5月，第26卷增刊(1)：66-68
[40]张一工等 现代电力电子技术原理与应用。北京：科学出版社 1999。3
[41]何新霞，张加胜等 电压型PWM可逆整流器建模与系统仿真。石油大学学报1999年第23卷第3期：93-95
[42]袁泽剑等 基于空间电压矢量的最小开关损耗PWM技术。电力电子技术，1999年3期(6)：12-15
[43]陈桂明 张明照等应用MATLAB建模与仿真北京：科学技术出版社
[44]林渭勋等 现代电力电子电路 浙江大学出版社
[45]张立，黄两一等 电力电子场控器件及其应用。北京；机械工业出版社，1998．4
[46]沈本荫等 交流调速系统 成都：西南交通大学出版社 1996
[47]曹玉胜等 用MATLAB仿真SPWM波的设计与实现计算机应用 2000。6
[48]康勇等 高频大功率SPWM逆变电源输出电压控制技术研究[博士论文]华中理工大学．1994
[49]刘志晖，陈坚等 一种新颖的三相SPWM技术，电力电子技术，1997，31(2)：1—5
[50]薛定宇等 《控制系统的计算机辅助设计——MATLAB语言及应用》2000．3北京清华大学出版社
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