（毕业论文  字数：3317 页数：8）摘 要：本文对直接电流控制的PWM整流电路开展研究，主要内容如下： (1) 设计BOOST型三相桥式PWM整流器的主电路。 (2) 设计基于直接电流控制PWM整流电路的控制系统。 (3) 建立直接电流控制系统Simulink仿真模型，进行仿真分析。仿真结果证明直接电流控制方案使得PWM整流器功率因数接近于1，流入电网的电流基本接近正弦波，对电网的谐波污染小等优点。

关键词：PWM整流,单位功率因数,直接电流控制,dq变换

Abstrac：With this regards, the dissertation comprehensively studied the Direct Current Controlled Three-phase PWM Rectifier, the main contents are as follows: (1) Design the main circuit of the Boost type Three-phase PWM Rectifier.(2) Design the controlling system of the PWM Rectifier. (3) Establish the simulate model of control system of the Direct Current Controlled Three-phase PWM Rectifier, carry on simulating and analysis. The results of the simulation prove that the direct current control system has much advantage for controlling the PWM rectifier, such as: high power factor approximate to unit, the line current flowing into line side is close to the sine wave basicly and pollution of the harmonic is low etc.

Key words：PWM Rectifier Unity Power Factor Direct Current Control dq Vector Transfor

目录

1 引 言
2 三相桥式PWM整流器主电路设计与建模
3 三相桥式PWM整流电路的控制系统设计
4 直接电流控制的三相桥式PWM整流电路的Simulink仿真
5  结论

1 引 言
目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。目前，谐波污染在我国也已经成为一个比较严重的公害，亟待解决。PWM整流具有功率因数接近1、流入电网的电流基本接近正弦波、对电网的谐波污染小等优点。
本课题的研究和设计任务包括：设计BOOST型三相桥式PWM整流器的主电路，建立其在(d，q)坐标系下的dq模型，设计PWM整流电路的控制系统，建立直接电流控制系统Simulink仿真模型，并进行谐波分析。
2 三相桥式PWM整流器主电路设计与建模
（1）三相桥式PWM整流器主电路设计
图1为三相桥式PWM整流器主电路的电路图。
由于0≤M≤1，所以 ，说明此电路是Boost型PWM整流器。
满足电流瞬态跟踪指标时，三相整流器电感取值范围为
(2)
若整流器满足阶跃扰动时的抗扰性能指标，则整流器直流侧电容应足够大，其下限值为
(3)
但分析可知，按此式计算电容值，则很可能不满足直流电压跟随性指标，故在实际应用中应兼顾直流电压跟随性指标。
（2）三相桥式PWM整流电路dq模型的建立
三相静止坐标系 中，整流器开关函数模型为
3 三相桥式PWM整流电路的控制系统设计
直接电流控制是针对间接电流控制不足提出来的。二者在结构上的主要差别在于：前者引入网侧电流闭环控制。这使网侧电流动、静态性能得到了提高，同时也使网侧电流对系统参数不敏感，增强了系统的鲁棒性。
利用Matlab中的工具读出：振幅响应为－3dB约在529Hz处。相位延迟大于45o是在高于531Hz。理论估计的带宽为500Hz。电流内环调节器能够满足要求。
（2）电压外环控制系统的设计
根据文献[2]获取系统输入电流与输出电压之间的传函为
4 直接电流控制的三相桥式PWM整流电路的Simulink仿真
如图7，直接电流控制三相桥式PWM整流电路的仿真框图主要包括主电路、坐标变换、PWM生成模块以及谐波及功率因数计算几大部分。