三相三电平VIENNA整流器

减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数是电力电子研究领域

的重要课题。随着绿色能源技术的快速发展，PWM 整流器技术已成为电力 电子技术研究的热点和亮点。因为它可以降低电网污染并实现可调整的功率 因数。

在整流器领域，三相三电平 PWM 整流器具有功率因数高、谐波小等优 点，己经成为国内外研究的热点之一，因此对三相三电平 PWM 整流器进行 深入研究具有重要的现实意义。

研究了新颖的三相三电平 VIENNA 整流器。首先通过对电力整流技 术的文献综述，分析了当前整流技术存在的不足以及工业应用对电力整流器 的技术要求，进而阐明了本文的研究目的、意义和价值。

其次分析了三相三电平 VIENNA  整流器的基本工作原理，对 VIENNA 整流器的数学模型进行了研究，建立了三相三电平 VIENNA 整流器在三相静 止坐标系、两相旋转坐标系下的数学模型。

然后将空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的控制方法应用于 VIENNA 整 流器，利用代数和几何方法判断电压扇区，导出了占空比等重要计算公式， 实现了 VIENNA 整流器的空间矢量调制。基于减小谐波和使功率因数等于 1 的原则，设计了 VIENNA 整流器主电路的参数，并给出了网端电感和输出端 电容的设计方法。

最后综合运用控制系统仿真软件 MATLAB  和通用电路仿真软件 PSPICE，建立了 VIENNA 整流器的系统仿真模型，对三相三电平 VIENNA 整流器进行了系统仿真，仿真结果表明了理论分析的正确性和可行性。

本仿真实验参数的选择原则是首先保证使功率因数接近 1，兼顾减小谐波大 小。仿真中选择了两种调制频率 6kHz 和 10kHz。

具体的电路参数由第四章的公式算得入下：

开关频率 6kHz时，相电压 200V，额定功率PN=3kW，直流电压 432V，

LS=3mH，C1=0.895mF，R=60 Ω ，调制比为 0.7。

开关频率 10kHz时，稳态直流电压 430V，电网相电压峰值 200V，额定功 率PN=3kW，调制比为 0.7，为使功率因数接近 1，LS的值是 1.75mH。电容取

0.68mF。