1、引言
傳統(tǒng)的整流器廣泛采用了二極管不控整流或晶閘管相控整流電路,對電網(wǎng)注入了大量諧波及無功。而高頻PWM整流器由于功率因數(shù)可控,輸入電流波形為正弦,并能夠?qū)崿F(xiàn)能量的雙向流動,受到了廣泛的關(guān)注。常規(guī)的SPWM整流器利用三角波與正弦信號比較來控制開關(guān)動作,存在著直流電壓利用率低,不適合用數(shù)字方法實現(xiàn)等缺點。而將空間電壓矢量的思想引入到PWM整流器的控制中,獲得了比SPWM整流器高33.3%的直流電壓利用率,系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度快。基于兩相調(diào)制的SVPWM整流器每個橋臂在一個周期內(nèi)分別有1/3時間不動作,大大減少了開關(guān)損耗,實現(xiàn)原理簡單明了,易于數(shù)字實現(xiàn)和實時控
2、兩相調(diào)制PWM整流器的控制原理
兩相調(diào)制PWM整流器的基本原理在文
圖1 三相整流系統(tǒng)的主電路 圖2 兩相調(diào)制相電壓的區(qū)間分配
將三相正弦輸入電壓按60度劃分區(qū)間,每一區(qū)間內(nèi)有兩相的電壓幅值符號相同,而與另一相的符號相反(如圖2所示)。此時區(qū)間鑒別就可以用三相電源電壓的同步脈沖信號來實現(xiàn),大大減少了軟件計算時間(即用硬件方法實現(xiàn))。
設(shè)網(wǎng)側(cè)三相電壓、電流為三相平衡的正弦波,電源電壓、電流相位差為φ,角頻率為ω,我們定義電源電壓、電流、網(wǎng)側(cè)電壓空間矢量分別為:
5、結(jié)論
(1)由圖6、7、8可以看出,系統(tǒng)輸入電流為正弦,系統(tǒng)功率近似等于1,試驗結(jié)果與仿真結(jié)果一致。充分驗證了控制方案的可行性。
(2) 基于兩相調(diào)制的SVPWM整流器,原理簡單明了,易于數(shù)字化實現(xiàn)。不僅具有較高的母線電壓利用率,而且大大減少了開關(guān)損耗,并且可以實現(xiàn)能量的雙向流動。交流側(cè)電流正弦化,功率因數(shù)接近于1。
(3) 基于預(yù)測電流控制的系統(tǒng)模型的PI調(diào)節(jié)器設(shè)計簡單合理,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
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