单相PWM整流器电流控制策略研究

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随着电力电子技术的飞速发展,电力电子变流装置在各行各业中应用越来越广泛。大多数的变流装置在完成电能的转换控制时,都必须先通过整流环节来获得稳定的直流母线电压。传统整流器会给电网带来大量谐波和无功功率,而PWM整流器能实现网侧输入电流正弦化,且实现单位功率因数,从而可以大大降低电网电流中的谐波含量。电流控制策略是单相PWM整流器相关控制的关键技术之一,具有十分重要的研究意义。  本论文主要研究了电压型单相PWM整流器的电流控制策略。首先分析了单相PWM整流器的工作原理、调制方式,并建立基于开关函数的数学模型。深入分析了输入电流的谐波源,并提出了针对性的抑制策略。然后分析了重复控制器的结构特点和性能,并系统地研究了采样周期对重复控制性能的影响。根据上述的理论基础,本论文采用重复控制和PI控制并联作用的电流控制策略来完成系统的电流控制。针对直流母线电压二次纹波会在输入电流中引入三次谐波的问题,本论文在电压外环反馈通道上加入陷波滤波器来消除影响。最后提高控制系统采样周期和改进重复控制器结构来解决相位补偿不佳的实验现象。  运用MATLAB/SIMULINK仿真软件搭建系统仿真模型,对系统电流控制策略的理论进行仿真验证。最后搭建实验平台,完成控制策略的实验验证。仿真和实验结果验证了理论研究。
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