资源描述：
《三相大功率PWM整流电路的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第11卷 第1期 湖南工程学院学报 Vol.11,No.12001年6月 JournalofHunanInstituteofEngineeringJune.2001三相大功率PWM整流电路的研究12X姚为正,王兆安(11湖南工程学院电气工程系,湖南湘潭411101;21西安交通大学,陕西西安710049)摘 要:介绍了三相大功率PWM整流电路的系统结构和工作原理,并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上,研制了一台100kW实验样机。实验结果表明,该整流电路具有输入功率
2、因数高、对电网谐波污染小、工作可靠等优点,可用作大功率不间断电源的输入整流电路。关键词:谐波;功率因数;PWM;整流电路中国分类号:TM921145 文献标识码:A0 引 言的谐波电流。为了克服晶闸管相控式整流电路的缺点,提高大功率UPS的输入功率因数,本文采用高随着计算机应用的日益普及和全球信息网络化频PWM整流技术和模块并联扩容技术,研制出的发展,50kVA以上大容量不间断电源(Uninter2100kW大容量PWM整流电源。实验结果表明,本rupitalbePowerSystem,简称UPS)的需求量日益增文研制的PWM整
3、流电源具有输入功率因数接近多。目前,大功率UPS的输入整流电路一般采用相1、流入电网的电流基本接近正弦波、对电网的谐波控式整流电路。相控式整流电路结构简单,控制技污染小等优点,完全可以取代相控式整流电路,用作术成熟,但交流输入功率因数低,并向电网注入大量大功率不间断电源的输入整流电路。图1 三相PWM整流电路的主电路结构出电压相类似,可在PWM整流电路的交流输入端[1][2]A、B、C之间产生一个正弦波调制三相PWM电压1PWM整流电路的工作原理uAB、uBC、uCA,它们除了含有与电源同频率的基波分三相高频PWM整流电路主要结构如
4、图1所量外,还含有与开关频率有关的高次谐波。由于每示,开关器件为IGBT。同SPWM逆变电路控制输一相电感Ls的滤波作用,这些高次谐波电压只会使X收稿日期:2001-03-04基金项目:国家自然科学基金资助重点项目(59737140)作者简介:姚为正(1967～),男,博士,副教授。研究方向:电力电子电路理论及应用。2 湖南工程学院学报 2001年交流电流isa、isb、isc产生很小的脉动。如果忽略这种模块并联的方法来实现大功率PWM整流电路。图脉动,isa、isb、is
5、c为频率与电源频率相同的三相正弦波2给出了本文所研制的100kW三相PWM整流电电流。在交流电源电压usa、usb、usc一定时,isa、isb、isc路的系统结构简图。其主电路由两个模块并联组的幅值和相位由uAB、uBC、uCA中基波分量的幅值及成,每个模块即为一个三相PWM整流电路。模块其与交流电源电压的相位差决定。改变uAB、uBC、并联时,不论是在静态还是在动态,必须使两个模块UCA中基波分量的幅值和相位,就可以使isa、isb、isc分均分负荷,否则,将会导致模块烧坏。控制时,两个别与usa、usb、usc同相位,电路工作
6、在整流状态,且输模块共用一个控制电路,并且,相对应桥臂的IGBT入功率因数为1。这就是PWM整流电路的基本工器件的通断控制也完全相同。这样,由于两个模块作原理。的交流输入、直流输出、控制等均相同,只要输入滤波电感的参数相同,就可以使两个PWM整流电路2 系统构成均分负荷。另外,输入滤波电感在工作时还起到动态均流的作用。由于IGBT器件的电流容量有限,本文采用双要使三相PWM整流电路正常工作,其直流侧图2 系统结构简图[1][2]电压必须大于交流输入线电压的峰值。为了的输出即为整流器交流输入电流的幅值,它与标准3使本文所研制的PWM整
7、流电源能用作UPS的输正弦波相乘后形成交流输入电流的给定信号isa入整流电路,必须使其直流输出电压在288V～(i33),与实际的交流输入电流i(i)进行比sbiscsasb、isc414V范围内可调。对于三相输入线电压为380V较,电流误差信号经比例调节器放大后送入比较器,的UPS,其线电压峰值大于280V,不满足三相再与三角载波信号比较形成PWM信号。该PWMPWM整流电路正常工作的条件。本文采用自耦变信号经驱动电路后去驱动主电路开关器件,便可使压器Tr将三相输入电压降低以后再输入PWM整实际的交流输入电流跟踪指令值,同时达到控
8、制输流电路,Tr的变比为380/190V,这样,当输入电压出电压的目的。由于输入电流指令为标准正弦波,在允许的范围变化时,均能满足PWM整流电路的从而使装置流入电网的电流为正弦波。电压变换条件。在进行交流输入电流控制时,如果将交流输入
