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SVPWM技術(shù)的三相電壓型整流器設(shè)計(jì)

出處:中國(guó)整流器門戶 發(fā)布于:2012-08-07 11:13:32

  傳統(tǒng)的變壓整流器和非線性負(fù)載的大量使用使電網(wǎng)中電流諧波含量較高,對(duì)飛機(jī)供電系統(tǒng)和供電質(zhì)量造成很大影響。消除電網(wǎng)諧波污染、提高整流器的功率因數(shù)是電力電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)??臻g矢量PWM(SVPWM)控制具有直流側(cè)電壓利用率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快和易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。本文采用空間矢量技術(shù)對(duì)三相電壓型整流器進(jìn)行研究,使其網(wǎng)側(cè)電壓與電流同相位,從而實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)整流器。

  1 空間矢量控制技術(shù)

  SVPWM控制技術(shù)通過控制不同開關(guān)狀態(tài)的組合,將空間電壓矢量V控制為按設(shè)定的參數(shù)做圓形旋轉(zhuǎn)。對(duì)任意給定的空間電壓矢量V均可由這8條空間矢量來(lái)合成,如圖1所示。任意扇形區(qū)域的電壓矢量V均可由組成這個(gè)區(qū)域的2個(gè)相鄰的非零矢量和零矢量在時(shí)間上的不同組合來(lái)得到。這幾個(gè)矢量的作用時(shí)間可以施加,也可以在一個(gè)采樣周期內(nèi)分多次施加。也就是說,SVPWM通過控制各個(gè)基本空間電壓矢量的作用時(shí)間,終形成等幅不等寬的PWM脈沖波,使電壓空間矢量接近按圓軌跡旋轉(zhuǎn)。主電路功率開關(guān)管的開關(guān)頻率越高,就越逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

  2 直接電流控制策略

  三相VSR的電流控制策略主要分為直接電流控制和間接電流控制。直接電流控制采用網(wǎng)側(cè)電流閉環(huán)控制,提高了網(wǎng)側(cè)電流的動(dòng)、靜態(tài)性能,并增強(qiáng)電流控制系統(tǒng)的魯棒性。而在直接控制策略中固定開關(guān)頻率的PWM電流控制因其算法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)較為方便,得到了較好應(yīng)用,在三相靜止坐標(biāo)系中,固定開關(guān)頻率的PWM電流控制電流內(nèi)環(huán)的穩(wěn)態(tài)電流指令是一個(gè)正弦波信號(hào),其電流指令的幅值信號(hào)來(lái)源于直流電壓調(diào)節(jié)器的輸出,頻率和相位信號(hào)來(lái)源于電網(wǎng);PI電流調(diào)節(jié)器不能實(shí)現(xiàn)電流無(wú)靜差控制,且對(duì)有功電流和無(wú)功電流的獨(dú)立控制很難實(shí)現(xiàn)。在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d,q)中的電流指令為直流時(shí)不變信號(hào),且其PI電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)電流無(wú)靜差控制,也有利于分別對(duì)有功電流

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