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随着整流器在电力电子设备中所占的比例日趋增高,其强的非线性特征给电网带来了严重的谐波污染,如何有效的治理电网谐波、改善电能质量、净化电网环境成为电力电子领域研究的热点,从谐波产生源头进行治理的PWM整流器成为了分布式电力电子设备常见的整流拓扑。由于传统的三相六开关PWM整流器开关器件多,驱动难以设计等缺陷,本文研究的三相三电平VIENNA整流器具有开关应力低、开关器件少、总谐波失真小、功率因数高等优点,具有良好的实际工程应用前景。论文首先分析了VIENNA整流器的工作原理,介绍了各开关状态下系统的运行状态,并在此基础上对系统进行建模,分别给出了系统在abc自然坐标系以及dq旋转坐标系下的数学模型。接着本文进一步分析了VIENNA整流器的控制算法,研究了传统的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM,Space Vector Pulse Width Modulation)算法并且阐述了其运用于VIENNA整流器中所存在的复杂电流区间判断的问题,进而提出了基于期望电压辅助区间判断的SVPWM调制方法,并且结合了对一些通项的研究和计算,这些方法使SVPWM算法应用于VIENNA整流器时得到了简化。本文给出VIENNA整流器中功率器件详细的设计原则,并且对7.5kW充电机样机的功率器件进行了计算和选型。由于系统采用电压电流双闭环控制,本文分析了如何对电流进行解耦控制,并给出了双闭环控制的整体结构。在系统设计和控制方法研究的基础上,本文搭建了基于Matlab/Simulink平台的VIENNA整流器的控制系统仿真,仿真验证了系统的参数设计和控制算法的正确性。本文最后给出了7.5kW充电机中VIENNA整流器的设计参数、控制系统结构框图以及硬件设计原则,搭建了样机的实验平台,对样机进行调试与实验,并进行了深入的研究。实验的结果说明,通过本文的研究与分析设计出的VIENNA整流器及其控制算法具有切实可行性,实现了系统在单位功率因数下稳定运行。