三相六开关PFC及其控制技术研究开题报告
2020-04-09 15:30:36
1. 研究目的与意义(文献综述)
当前电力系统中,电力电子装置应用日益广泛,但大多数开关电源采用由非线性不可控二极管或可控器件组成的整流电路。这些器件导致输入电流谐波含量商,输入功率因数降低,使交流网侧电压产生畸变,严重污染了电网,于是功率因数校正(pfc)技术应运而生。有源功率因数校正e(apfc)技术,亦即主动式功率因数校正,采用高顿开关的工作方式,与无源功率因数校正技术相比具有体积小、重量轻、效率高、功率因数接近1等优点,自其上世纪80年代诞生以来便展现出强大的生命力,使得pfc趋向大功率、集成化、微型化方向发展。
pwm整流器可以实现功率因数校正和谐波抑制,网侧电流且电能可双向流动。早在20世纪70年代,国外就开始了该项技术的基础研究。从20 世纪80年代后期开始,随着全控型器件的问世,采用全控型器件实现pwm高频整流的研究进人高潮。控制技术是pwm 整流器发展的关键。就已发展的控制技术看,三相电压型pwm整流器的电流控制技术有滞环pwm 电流控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制、矢量控制、直接功率控制、单周期控制。另外,状态反馈控制滑模变结构控制、基于lyapunov 非线性大信号方法控制.模糊控制.神经网络控制等也都已经成功应用在电压型pwm整流器的控制上; 电流型pwm整流器常用的调制技术包括载调制pwm、特定诺波消除pwm和空间矢量pwm.
电压型pwm整流器要控制的变量有两种一是整流器的输出电压,是整流器的输人电流;前者要求稳定输出控制,后者要求跟随输人电压的相位,因此pwm整流器控制结构常采用双环控制系统。
2. 研究的基本内容与方案
研究的基本内容:在学习理解高功率因数整流器结构及原理基础上,对电压型pwm整流器做重点分析,采用闭环控制,研究pwm整流器拓扑结构,pwm整流器的电流控制策略,pfc校正器控制等,并对pwm整流器进行建模仿真研究
研究的目标:在深入了解pwm的各种结构与原理的基础上,重点研究电压型的pwm,调整电流控制策略,运用pfc校正器进行校正,最后对pwm进行建模与仿真,更好的提高电源功率因数,减少电网的无功损耗与线路压降,减少谐波的产生。
拟采用的技术方案及措施:首先学习理解高功率因数整流器结构及原理基础,阅读并掌握pwm整流器的工作原理以及其拓扑结构等相关知识。并且也要熟练运用matlab软件以及proteus仿真,阅读有关pwm整流器的相关知识,增强自己知识储备与软件运用能力,然后利用软件对整流器进行仿真、分析与调试,接着对电路进行搭建,最后就是不断的对其进行调试与优化了,从而等到最好的结果。
3. 研究计划与安排
第1-3周 系统调研,查阅资料,完成开题报告并上传
第4-5周 系统总体方案研究与设计,开始上传阶段性报告
第6-8周 系统硬件设计,论文中期检查
4. 参考文献(12篇以上)
1.洪乃刚.电力电子电机控制系统的建模与仿真.北京:机械工业出版社,2013.
2.徐德鸿.电力电子系统建模及控制.北京:机械工业出版社,2013.
3.薛定宇.基于matlab/simulink的系统仿真技术.北京:清华大学出版社,2008.
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