功率变流器的系统参数优化及电磁兼容研究

【摘要】本文对三相电压型PWM整流器的空间电压矢量控制系统进行了研究,主要对网侧电感、直流侧电容以及系统的控制参数进行分析,推论出各参变量与整流器性能指标的关系。本文旨在通过对参数取值的推导分析,从而总结出有迹可循的整流器PI参数的整定方法：比较系统主电路结构,对开关状态和换流过程进行分析,进一步推导出在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的整流器模型,随后对整流器在SVPWM下的运行机理和工作状态进行阐述。针对可逆变流器的双闭环控制系统进行了传递函数的分析和简化,并据此得出电压环和电流环的参数初值,借助仿真模型研究了PI参数变化对整流器动态性能的影响,进而归纳出PI参数调节的方法。从PWM整流器网侧输入正弦电流在过零点处电流脉动量最大特点出发,详细地分析了电流过零处一个PWM采样周期内电流脉动量与各开关导通时间、电源频率、系统电感值、电网电压、功率给定以及输出直流电压的关系,设计了电压型PWM整流交流电抗器取值范围,通过仿真和实验对比不同电感值情况下系统输出直流电压、输入电流的变化情况,从而确定合适的电感取值。针对整流器的电磁兼容设计抑制措施,结合抗干扰性能为系统参数选取提供依据。在Matlab/Simulink仿真条件下建立了系统的模型,通过不断改变各参变量观察系统动静态性能指标的方式,分析它们对系统运行产生的作用。搭建了基于DSPTMS3202812为控制核心的实验系统,采用空间矢量控制策略进行实际的验证,从软硬件两个方面共同验证系统参数对整流器产生的影响。各参数对系统性能指标的作用各不相同,需要从整体性能指标来考量,有选择的进行调节,从而取得较高的工作效率。
【作者】王临潼；
【导师】魏克新；
【作者基本信息】天津理工大学，控制理论与控制工程，2013，硕士
【关键词】三相可逆变流器；PI调节；电磁兼容；仿真；

【参考文献】
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