為避免多電飛機(jī)上非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波對(duì)飛機(jī)電網(wǎng)質(zhì)量的影響,航空電源通常采用有源功率因數(shù)校正技術(shù),開展適用于多電飛機(jī)交流變頻供電系統(tǒng)的PWM整流器研究具有重要意義。PWM整流器作為一種功率因數(shù)校正裝置,分為電壓型整流器和電流型整流器。三相電壓型整流器母線電壓通常達(dá)到650V以上,輸出電壓等級(jí)高,變化范圍窄,不利于后級(jí)變換器設(shè)計(jì)。而電流型整流器輸出電壓具備可調(diào)節(jié)能力,變化范圍寬,不會(huì)產(chǎn)生因負(fù)載短路導(dǎo)致的過流問題,具有更廣闊的應(yīng)用前景。目前關(guān)于三相電流型整流器應(yīng)用場(chǎng)合的研究多局限于電網(wǎng)頻率為50Hz的場(chǎng)況中,本文提出將三相電流型整流器的應(yīng)用場(chǎng)合擴(kuò)展到400Hz-800Hz電網(wǎng)中。通過單同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)整流器對(duì)電網(wǎng)相位和頻率的跟蹤,以滿足航空領(lǐng)域供電系統(tǒng)對(duì)整流器的工作要求。此外,本文還開展以下研究:本文首先研究了三相電流型整流器的工作原理,分析了三相電流型整流器PWM信號(hào)發(fā)生技術(shù)。通過建立數(shù)學(xué)模型,研究了電流型整流器控制策略。本文采用輸出電壓外環(huán)與直流側(cè)電感電流內(nèi)環(huán)組合的雙閉環(huán)間接電流控制策略,通過控制直流側(cè)電感電流間接控制網(wǎng)側(cè)電流,實(shí)現(xiàn)設(shè)備單位功率因數(shù)。該方法不需要采集電網(wǎng)電流,省... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三相P

第1章緒論-3-響總諧波失真(TotalHarmonicDistortion,THD)和功率因數(shù)，因此需要采用諧振抑制方案。為了增加電路反向阻斷能力，開關(guān)管處串聯(lián)功率二極管，但增加了系統(tǒng)損耗。此外，傳統(tǒng)的電壓型整流器采用二值邏輯信號(hào)，而電流型整流器需采用三值邏輯信號(hào)，要經(jīng)過邏輯轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此三相CSR驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)變得較為復(fù)雜。即使三相CSR電路有上述諸多缺點(diǎn)，但其應(yīng)用價(jià)值仍不能忽略，三相CSR電路的優(yōu)勢(shì)如下：(1)根據(jù)上文所提到的三相CSR電路輸出電壓可以從零開始調(diào)節(jié)，具有降壓特性。因此，可以直接接低壓負(fù)載，也有利于后級(jí)變換器的設(shè)計(jì)。(2)三相CSR電路直流側(cè)接有大電感，不會(huì)發(fā)生因短路造成的過流問題，橋臂允許直通。與三相VSR電路相比，三相CSR電路具有更高的可靠性。(3)隨著超導(dǎo)技術(shù)和新器件的更新與發(fā)展，三相CSR電路直流側(cè)大電感可以采用超導(dǎo)線圈，減小了系統(tǒng)損耗；采用逆阻型器件便于提升電路功率密度，這些新技術(shù)、新器件的出現(xiàn)使三相CSR電路在未來更具有競(jìng)爭(zhēng)力。1.2三相降壓型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究傳統(tǒng)的三相功率因數(shù)校正電路多采用升壓型變換器，其直流母線輸出電壓等級(jí)高，不利于后級(jí)變換器設(shè)計(jì)，因此開展降壓型變換器的研究具有重要意義，下面介紹幾種降壓型電路拓?fù)洹?1)三相單開關(guān)整流器圖1-2所示為典型三相單開關(guān)整流器[5]，該整流器采用二極管不控整流，直流側(cè)接一個(gè)開關(guān)管構(gòu)成三相降壓型電路，該電路電流諧波含量較大，功率因數(shù)低。圖1-2三相單開關(guān)整流器(2)SWISS變換器在文獻(xiàn)[6]中J.W.Kolar提出圖1-3所示的SWISS變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從圖中可以看出該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在不控整流橋后的直流側(cè)接有兩個(gè)工作在高頻狀態(tài)的開關(guān)管構(gòu)成雙

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-Buck電路，以實(shí)現(xiàn)降壓功能。由于SWISS整流器只有兩個(gè)開關(guān)管工作在高頻模式，損耗相對(duì)較小，中間三組雙向開關(guān)管工作在二倍的電網(wǎng)頻率，構(gòu)成電網(wǎng)諧波電流補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，用來補(bǔ)償因不控整流帶來的電流死區(qū)問題[7]。該電路電壓應(yīng)力集中，便于器件選型。文獻(xiàn)[8]采用該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并選用SiC功率元器件，制作一臺(tái)輸出功率為8kW，輸出電壓為400Vdc，功率密度為4kWdm-3(66Win-3)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，效率達(dá)到99.3%。目前SWISS拓?fù)渖写嬖谳^大的改進(jìn)空間，具有深遠(yuǎn)的研究?jī)r(jià)值[9-11]。圖1-3SWISS變換器(3)三相三開關(guān)整流器圖1-4所示為一種新型的三相三開關(guān)PFC整流器，與三相六開關(guān)電流型整流器相比，該電路中開關(guān)管數(shù)量減少、二極管數(shù)量增多，控制相對(duì)簡(jiǎn)單[12]。文獻(xiàn)[13]對(duì)該拓?fù)涞恼{(diào)制與控制方式進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[14]針對(duì)該電路參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，制作了一臺(tái)輸出功率為5kW，輸出電壓為400Vdc的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，該樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓電流同相位，單位功率因數(shù)運(yùn)行。目前該拓?fù)鋺?yīng)用于多電飛機(jī)[15]、有源電力濾波器[16]中。圖1-4三相三開關(guān)整流器(4)多單元模塊并聯(lián)三相電流型多電平變換器受制于電力電子技術(shù)和功率元器件水平的限制，在高壓大功率場(chǎng)合，需要多模塊電路結(jié)構(gòu)串聯(lián)或并聯(lián)來滿足輸出要求。此外在高壓大功率領(lǐng)域，開關(guān)頻率一般較

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電流型PWM整流器自適應(yīng)陷波器有源阻尼控制策略[J]. 鐘誠,程婷婷,王建.  電氣傳動(dòng). 2019(12)
[2]大功率電源諧波傳導(dǎo)發(fā)射抑制方法研究[J]. 戴水紅,武紅斌,姜春輝.  電力電子技術(shù). 2019(11)
[3]基于αβ坐標(biāo)系的電流型PWM整流器有源阻尼控制[J]. 李練兵,王玲瓏,岳東華,祝亞尊,陳黎.  電測(cè)與儀表. 2019(21)
[4]三相Buck整流器級(jí)聯(lián)直流變換器控制策略研究[J]. 劉高,陳強(qiáng),馬紅波,陶壯意.  電力電子技術(shù). 2019(09)
[5]電力系統(tǒng)中的諧波檢測(cè)和抑制技術(shù)探討[J]. 陳浩鋼,饒偲.  數(shù)字通信世界. 2019(08)
[6]電流源變換器直流鏈電流紋波抑制策略研究[J]. 郭小強(qiáng),楊勇,王學(xué)惠.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(20)
[7]電力電子技術(shù)與諧波抑制、無功功率補(bǔ)償技術(shù)研究綜述[J]. 沈?qū)W良.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2017(12)
[8]一種考慮電池自身特性的電流源型充電系統(tǒng)[J]. 郭強(qiáng),劉和平,彭東林,劉慶.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[9]光伏并網(wǎng)三相電流型多電平變流器拓?fù)渑c控制[J]. 鮑建宇,鮑衛(wèi)兵,李玉玲.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(08)
[10]LCL、LLCL和LLCCL濾波器無源阻尼分析[J]. 許德志,汪飛,阮毅.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(18)

博士論文
[1]電流型PWM整流器控制策略及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 郭強(qiáng).重慶大學(xué) 2015

碩士論文
[1]新型三相功率因數(shù)校正電路的研究[D]. 江弋橫.南昌航空大學(xué) 2019
[2]電流源型光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉海衛(wèi).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[3]三相電流源并網(wǎng)變換器調(diào)制與控制技術(shù)研究[D]. 賈曉瑜.燕山大學(xué) 2017
[4]模塊化充電電源的設(shè)計(jì)與研究[D]. 于海然.燕山大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3620694