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随着科学技术和生活水平的不断提高,人们对电能质量的需求日益高涨,大功率三相PWM整流器的应用越来越广泛。三相VIENNA整流器具有高效率、高功率密度、低电压应力和低电流谐波的优点,成为电力电子领域的一大研究热点。本文首先分析了VIENNA整流器的电路结构和工作原理,采用状态空间平均法,建立了dq坐标系下的数学模型。在此基础上,选用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,外环用来实现输出电压的稳定,内环用来实现单位功率因数以及降低电流THD。本文中双环均采用PI控制,并详细地给出了PI参数的设计过程。接下来本文比较了SVPWM与叠加三次分量的SPWM两种调制方式对VIENNA整流器性能的影响。通过对电感电压的计算,得到了不同调制方式下电感电流高频纹波幅值在一个电网周期内的分布情况,结果显示SVPWM调制下,VIENNA整流器的电流高频含量更少,总THD更小。但是,叠加三次分量的SPWM拥有更好的中点调节能力。从功率密度的角度考虑,本文选择叠加三次分量的SPWM作为最终的调制方式。针对VIENNA整流器轻载下电压不可控的问题,本文介绍了一种传统的输出电压滞环的间歇控制策略,可以实现轻载下电压的稳定。接着,为了减小传统方式下的输出电压纹波,提出了两种改进的间歇策略,分别采用电压环输出和d轴占空比作为间歇判断条件。通过Simulink仿真和7.5KW实验平台验证,结果显示,两种改进策略能大大减小轻载下VIENNA整流器的输出电压纹波。最后,本文对VIENNA整流器网侧电流进行了优化。分析了电网电压、电感电流断续模式以及开关管结电容这些因素对电流过零畸变的影响,计算出不同负载条件下,它们所造成的电感电流畸变范围,并提出了一种补偿范围随负载可调节的电流过零补偿策略,可以使电流过零波形有明显改观。此外,电路延时会在入网电流中引入大量低次谐波,对此提出了一种延时补偿策略,进一步降低入网电流THD。本文将上述两种电流优化策略相结合,通过仿真和实验,验证了所提策略的有效性。