文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
馈能型三相PWM整流器研究与设计
姓名:康慨
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:尹泉
2011-02-21
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着世界一次能源的缺乏,各国都在寻找开发可再生能源,改善能源结构,保
障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展。其中以利用太阳能发电、风
力发电以及生物质发电的应用最为广泛,而以 PWM(Pulse Width Modulation)技术
为基础的馈能型功率变换装置在其中担任着不可忽略的角色。本文围绕馈能型三相
PWM 整流器技术展开了研究。
本文在阅读大量文献的基础上,从馈能型三相 PWM 整流器的系统主电路结构
出发,建立了在三相坐标系、静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型,并通过电流
电压双闭环,母线电压前馈的方式实现了在两相同步旋转坐标系下对 VSR 和 VSI 的
电流静态解耦模型,实现了系统单位功率因数控制。在建立的数学模型基础上,本
文针对馈能型三相 PWM 整流器的关键技术进行了深入的分析,主要包括:电流内
环和电压外环的设计、基于电网电压的三相同步技术设计、无交流电压传感器的方
法设计、浪涌电流的原因和解决方法、积分初值问题等。同时给出了主电路直流侧
母线电压选择、直流侧电容设计、交流侧电感设计的原则和相应的计算公式。
本文基于 Saber Designer 软件构建了馈能型三相 PWM 整流器的仿真实验平台,
并针对前面的分析,本文完成了整流状态、逆变状态、基于电网电压的三相同步技
术、无交流电压传感器技术、减少启动时浪涌电流等实验。通过上述实验的结果验
证了本文分析的合理性和方案可行性,并为以后项目的实践打下了坚实的理论基础。

关键词: 馈能型三相 PWM 整流器,单位功率因数,浪涌电流,同步技术,积分初值

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the lack of world primary energy, countries are looking for renewable energy
sources in order to improve energy structure, ensure energy security, protecte
environmental and achieving sustainable economic and social development. Solar power,
wind power and biomass power generation are most widely used among the renewable
energy sources. Meanwhile the energy reclaiming power conversion device based on
PWM (Pulse Width Modulation) technology play a significant role. This paper focuses on
the research and design of Energy Feed-back three-phase PWM rectifier.
In this paper, the mathematical model of the three-phase coordinate system,
stationary coordinate system and the rotating coordinate system is established based on the
main circuit structure of the three-phase energy feed-back PWM rectifier through reading
a lot of related literature. At the same time this paper achieves the purpose of decoupling
double synchronous reference and unit power factor paper presents a
detailed description and derivation of the key technologies of the three-phase energy
feed-back PWM rectifier based on th