锁相环技术在三相可逆pwm整流器中的应用研究

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1、万方数据EI。ECTRICDRIVE2008V01．38No．10电气传动2008年第38卷第10期锁相环技术在三相可逆PWM整流器中的应用研究谢邦立，蒋金明，李治理(宝钢集团梅山钢铁公司，江苏南京210039)摘要：TMEICGE公司的TMDrive一70变频器为全数字化、矢量控制的交一直一交变频传动系统。通过对IEGT三电平PWM整流器TMDrive—P70的锁相环(PLL)的控制原理及其矢量控制技术进行了分析和研究，详细阐述了传动系统如何对工频电源的相位进行同步检测，最终表明了无相位检测技术是一种高精度、易实现、低

2、成本的控制技术。关键词：PWM整流器；锁相环；相位检测中图分类号：TM461文献标识码：APLLApplicationResearchinThree。phaseReversiblePWMRectifierXIEBang—li。jIANGJin—ming，LIZhi—li(MeishanIron&SteelCD印．，BaoshanIron&SteelGroupCop．，Na可ing210039，Jiangsu，China)Abstract：TMEICGETMDrive一70converterisfullydigitaliz

3、edvectorcontrolledAC—DC—ACdrivesys—tern．AnalyzedandstudiedonPLLprincipleandrectifiervectorcontroltechniqueinIEGTthree-levelF’WMrectifierTMDriver—P70，andparticularlyexpatiatedhowtOmeasuresphaseofpower·frequencyindrivesys—tern，finallyindicatesthetechnologyishighpre

4、cision，easilyactualizeanditcanreducecOStofsystem．Keywords：PWMrectifier；phaselockloop(PLL)；phasedetection1引言上海梅山钢铁公司热轧厂于2006年完成粗轧R2、精轧Fo～F2轧机主传动改造工程，主传动系统均采用TMEIC(东芝一三菱)公司8000kV·A，3300V系列的TMDrive一70变频器，控制对象为该公司生产的同步电动机。该系统自投产以来运行非常稳定，维护量小、控制精度高。可逆三电平PWM整流器控制技术主要有直

5、接电流控制(DCC)和间接电流控制；直接电流追踪型控制具有电流波形好、动态响应快等优点，它又可以分为滞环控制方式和固定开关频率型控制；间接电流控制也称为相位幅值控制(PAC)。矢量控制技术的关键在于控制系统能够准确地得到整流器交流电源的相位。目前，关于无相位检测PWM整流器的研究比较多，本文所研究的是将与电网同步的三相电压进行dqO变换，再利用锁相环技术来检测PWM整流器的主电源相位，从而实现整流器单位功率运行。2系统简介TMDrive一70变频器为全数字化、矢量控制的交一直一交变频传动系统；适用于大型传动如轧钢厂主传动

6、。TMDrive一70变频器主回路主要由TMdrive一70和整流器TMdrive—P70组成。对于大容量的交流电机的调速控制中具有更高的准确性和高效性；三电平的IEGT整流器可以达到功率因子为1．0，实现高功率因数运行；同时也可以大大减小高次谐波电流，对电网污染较小，从而不需要额外增加高次谐波过滤器和SVC。IEGT(注入增强栅晶体管)是新型电压型功率元件，具有高压、大容量、低电压触发和开关频率高等特点。1EGT是把IGBT和GTO器件二者的优点结合起来，与IC,C玎功率器件特点类似。目前，IEGT器件稳定性高，性能已

7、达到6kV／2500A的水平。作者简介：澍邦立(1975一)，男，硕士，工程师，Email：xbll239@126．corn29万方数据电气传动2008年第38卷第10期谢邦立．等：锁相环技术在三相可逆PWM整流器中的应用研究3整流器主回路TMDrive—P70整流器属于可逆三相PWM整流器，此类整流器具有能量双向流动、恒定直流电压控制、低谐波输入电流及无功补偿、功率因数可调等优点。整流器和逆变器结构相同，均由3个STACK(IEGT组件)组成，分别对应电源A，B，C三相；每个STACK由4个IEGT元件串联而成，形成一

8、个桥臂。图1为采用一套标准的TMDrive一70变频器主回路结构图，图1中元器件结构对称，可以互换，便于维护。-”_1i妊奄c匿昏挣p婷i薛融j棼j‘羟；I■!IIl√掣i冉jr冉jfCcj。冉：r辕：。A连l譬?拳移拳j图1IEGT三电平TMDrive—P70整流器主回路F毽1IEDTthreete讨PWMrect