电力电子装置电磁兼容与数字控制技术研究

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本文主要进行了电力电子装置电磁干扰特性和数字控制技术两方面的研究。  以Buck电路为典型范例,对电力电子装置的共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interference,CMEMI)特性进行了深入分析,力求掌握其共模EMI与主要运行参量之间的关系。首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等诸多参量对共模EMI的实际影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系;驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。  论文后半部分对三相电压型高频PWM整流器的数字控制技术进行了研究。首先分析了纯电感滤波的三相电压型高频PWM整流器在ABC静止坐标系和dq旋转坐标系中的数学模型。然后在此基础上提出了基于LCL滤波器的三相电压型高频PWM整流器的数学模型。文中对控制器的设计直接采用纯电感滤波的的控制策略,对LCL滤波的三相电压型高频PWM整流器采取基于电压定向的电压电流双闭环控制策略,并通过仿真进行了验证。最后,构建了基于TMS320LF2407A的三相电压型高频PWM整流器实验台架,在实验台架上完成了数字锁相环和电流环的调试,取得了初步的实验结果。
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