三相spwm整流课程设计

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1、 svpwm 三相整流课程设计三相整流课程设计 指导老师指导老师_ _ _ 姓姓 名名 _ _ 学学 号号 _ _ _ _ 小组成员小组成员 班班 级级 _ 时间：2013 年 3 月 11 日 目录目录 svpwm 三相整流课程设计 . 1 一实验原理 3 二实现过程 4 （1）主电路设计 4 （2）dq 变换电路及解耦算法 5 （3）电流环控制参数设定 8 （4） 交流侧电感与电容的选择 9 （5）SVPWM 实现 . 12 三实验心得及感想 20 一实验原理一实验原理 三相电压型 PWM 整流器的原理图如图 1 示，图 1 中各物理量定义如下：ea、eb、 ec 为电网电压，ia、ib、

2、ic 为交流侧各相电流，Udc 代表直流侧电压，ua、ub、 uc 为 PWM 整流器交流侧输入电压。 根据功率及电压要求， 调节电容电感等参数， 通过闭环调节，完成开关的时序控制，最终达到实验指标要求。 图 三相电压型 整流器主电路拓扑结构 二实现过程二实现过程 （1）主电路设计）主电路设计 根据实验要求得主电路matlab 仿真图 图 2 主电路 matlab 仿真图 根据图 1，列出 PWM 整流器的基本方程： 0 0 (1) 0 a aaadc b bbbdc c cccdc dc dcLaab bc cL di eLR iS u dt di eLR iS u dt di eLR iS

3、 u dt du CiiS iS iS ii dt 式中 a S、 b S、 c S为 0 或 1，是三相桥臂的开关函数：S1 表示下标所对应的桥 臂上管导通，下管关断；S0 表示下标所对应的桥臂下管导通，上管关断. （2）dq 变换电路及解耦算法变换电路及解耦算法 根据瞬时功率理论，在 dq 同步旋转坐标系下的有功功率 P 和无功功率 Q 可表 示为： 当 d 轴以电网电压矢量定位时，即 eq=0，则上式可以写为 由式可知，id 和 iq 分别与有功功率 P 和无功功率 Q 呈线性比例关系，调节 id 和 iq 就可分别独立地控制 PWM 整流器的有功功率和无功功率， 实现有功功率和 无功功

4、率的解耦控制。 图 3 MATLAB dq 坐标变换图 为了获得良好的控制性能，控制在两相同步速旋转 dq 坐标系中实施。同步 速 dq 轴系中，式（1）变为： 1 00 1 00 31 3 00 0 22 dd dd qq qq dcL qdc d diSR dtLL L ie diS R ie dtLLL ui Sdu S Cdt CC （2） 由式（2）表示的输入电流满足下式： d dqdd q qdqq di LR iLieu dt di LR iLieu dt （3） 式（3）表明 d、q 轴电流除受控制量urd、urq的影响外，还受交叉耦合电压 Liq、-Lid扰动和电网电压usd

5、和usq扰动，因此需要寻找一种解除 d、q 轴之 间电流耦合的控制方法。 为此，采用前馈控制进行解耦，当电流调节器采用调节器时， 的控制方程为 * * ()() ()() ii ii k qddipdd k dqqipqq Lieukii s Lieukii s （4） 表示的结构如下图所示 图 4 三相电压型 控制原理图 图 5三相电压型 控制仿真图 将（4）式带入（3）中，得到 * * ()() ()() ii ii k d dipdd kq qipqq di LR ikii dts di LR ikii dts （5） 从而实现了解耦控制。 由（5 式）得到整流器内部结构如下图所示。 图 6 三相电压型 双闭环原理图 （3）电流环控制参数设定）电流环控制参数设定 由图 6 得到电流环结构 图 7 电流环结构图 为三相桥路的等效增益； 1.5为考虑电流环的采样延迟和 控 制的小惯性 特性后得到的时间常数；（）为网侧线路的传递函数。 对