基于MATLAB的NPC型三电平PWM整流器仿真及电压电流双闭环PI控制应用

简介：
本研究在MATLAB环境下对NPC型三电平PWM整流器进行仿真分析，并提出了一种电压和电流双闭环PI控制策略，以优化其性能。 三电平PWM整流器仿真采用NPC型结构进行三相整流操作，并使用MATLAB软件完成仿真工作。 在该系统设计中，应用了电压电流双闭环PI控制策略以确保参数的准确性。此外，通过PLL锁相环实现精确同步，并利用中点电位控制环来保持直流母线侧中间节点电压平衡。SPWM调制技术的应用使得直流输出端能够稳定跟踪给定值750V。 系统还配备了三相功率因数计算模块，从而实现了接近于1的高功率因数性能表现。 交流输入侧的有效电压为220V；额定负载阻抗设定在37.5欧姆下运行时可提供最大输出功率达15kW。直流母线稳定工作状态下维持恒定电压值750V，开关频率设置为20kHz以优化系统性能。 实验结果显示，在这种设计和配置条件下，电流波形的总谐波失真（THD）仅为0.86%，表明该三电平PWM整流器具有优异的工作特性。