三相雙PWM變換器直接功率控制方法研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源越發(fā)的緊缺，新能源的開發(fā)與節(jié)能技術(shù)已成為熱門技術(shù)領(lǐng)域，被廣大學(xué)者所重視。雙PWM變換器因?yàn)榫哂芯W(wǎng)側(cè)電流正弦化，單位功率因數(shù)，且可實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于新能源等技術(shù)領(lǐng)域。本課題的主要研究內(nèi)容如下：
　　根據(jù)瞬時無功功率理論，在?-?坐標(biāo)系下建立三相雙PWM變換器的數(shù)學(xué)模型，在其基礎(chǔ)上，針對PWM整流器傳統(tǒng)的直接功率控制算法存在的不足，研究無需劃分動態(tài)扇區(qū)的新型預(yù)測直接功率控制算法（P-DPC

2、），改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。在此基礎(chǔ)上提出了一種無電壓傳感器的虛擬磁鏈的預(yù)測功率控制方法（VF-P-DPC），并設(shè)計(jì)了新型的帶補(bǔ)償量的低通濾波器，以消除運(yùn)算過程中存在的直流偏置的問題與積分初值問題，最后對其建立仿真模型進(jìn)一步對其進(jìn)行驗(yàn)證。
　　對于電機(jī)側(cè)PWM變換器，以永磁同步電機(jī)（PMSM）作為負(fù)載，推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上研究一種基于瞬時無功功率理論的直接功率控制算法，根據(jù)功率誤差選擇電機(jī)側(cè)PWM變換器的期望開關(guān)矢量，以保障

3、PMSM的變頻調(diào)速時實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)，降低電能的額外損耗。
　　對于雙PWM變換器的協(xié)調(diào)控制，根據(jù)其功率流動情況，將電機(jī)側(cè)直接功率控制算法中的瞬時有功功率值作為負(fù)載前饋功率的功率變量，利用負(fù)載前饋功率控制器將基于VF-P-DPC算法的整流器和基于DPC算法的逆變器有效的結(jié)合到一起，無需額外設(shè)計(jì)負(fù)載功率的觀測器，實(shí)現(xiàn)了基于DPC算法額雙PWM變換器的協(xié)調(diào)控制。
　　對理論進(jìn)行推導(dǎo)并仿真分析后，搭建調(diào)速系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺，對整流