三相电压型PWM整流器空间电压矢量控制仿真

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1、第4(磊劳期)(EXPLOSION—PROOFELECTRICMACHINE)防爆电机三相电压型PWM整流器空间电压矢量控制仿真马耀辉。尹华杰，汪万维华南理工大学电力学院，广东广州(510640)摘要采用空间电压矢量控制技术对三相电压型PWM整流器分析和建模，采用简化型的SVP-WM控制策略来实现PWM的控制，通过Matlab／Simulink对模型和控制方法进行仿真。仿真结果证明这种控制的动态响应速度快，直流侧电压稳定，交流侧电流为正弦波，且电压电流同相位，实现了单位功率因数，有效的抑制了谐波的产生。关键词PWM整流器；SVPWM；仿

2、真；单位功率因数中图分类号33M301．2文献标识码A文章编号1008-7281(20o9)02-0015-05SimulationforSVPwMControlofThree．PhaseV0lragePwMRectifierMaYaohu。YinHuajie。andWangWanweiAbstractThree—phasevoltagePWMrectifierisanalyzedanditsmodelisbuiltinthispaperbyadoptingSVPWMcontroltechnology．AsimpleSVPWMcontr

3、olstrategyisa—doptedtorealizePWMcontro1．Simulafionofthemodelandcontrolmethodiscarriedoutbymarlab／simulink．Simulationresultprovesthatthiscontrolmethodhavetheadvantagesoffastdynamicresponse。stablevoltageinDCside-sinecurrentwaveforminACsideandsamephasepositionbetweencurrent

4、andvoltage，SOtheunitypowerfactorisrealizedandharmoniciseliminatedefectively．KeywordsPWMrectifier；SVPWM：simulation：unitypowerfactor．点，所以有一定实用价值。O引言把PWM控制技术和新型整流器结合起来，1三相电压型PWM整流器的双闭采用可控电力电子开关(如IGBT)代替不可控电环控制模型力电子元件(如二极管)构成的整流器称为PWM三相电压型PWM整流器拓扑结构如图1所整流器¨]。PWM整流器可获得可控的AC／D

5、C变示。换性能，能实现网侧单位功率因数和正弦波电流控制，还可以实现电能的双向传输。随着PWM控制技术的发展，研究者提出了空间矢量PWM(svP~)、滞环电流PWM控制J，直接功率控制l3以及智能控制技术。PWM整流器的控制质量很大程度取决于交流侧电流的波形、网侧功率因数、直流侧电压的控制上。随着PWM控制技术的发展，空间矢量图1三相电压型PWM整流器的拓扑结构图PWM(SVPWM)控制技术和滞环电流PWM控制针对三相电压型PWM整流器数学模型的建方案的提出，以及现代控制理论和智能控制技术立，我们假设：(1)电网电动势为三相对称的纯正的应

6、用和发展，PWM整流器性能不断提高，功能弦波；(2)网侧滤波电容厶电感是线性的，不考虑逐步增强。本文提出一种改进的空间电压矢量控饱和的情况；(3)功率开关管损耗以电阻表制算法，对三相电压型PWM整流器进行模型分示；(4)所有元器件均为理想元器件；(5)开关管析，并通过Matlab／Simulink仿真来证明这种控制频率远大于电网频率。技术的可行性。由于空间电压矢量控制(svc)技对于图1的三相桥式PWM整流器，定义三术具有直流电压利用率高，谐波小，易于实现等优相桥臂开关函数】5防爆电机(EXPLOSION—PROOFELECTRICMA

7、CHINE)第424O卷O9(磊期)式(2)中，u柑=SdVdc，唧=Sqldc；，w和Isd，sg=【09ck=a,b,cc分别为整流桥的d-q坐标系下的输入电流电压和，桥臂E管关断，下管导通开关函数，u，Usq和i，分别为电网侧电动势和电流的d、g分量，为电网角频率。从式(2)可以看出，d轴电流和q轴电流互相产生影响，因此这是一个强耦合系统。为了消除d、q轴之间的影响，实现对两轴的独立控制，采用电流解耦控制，令=(3)uw一o)L,stsd—ttlqJ式中，和分别含调节项Uid．~U幻和解耦项+wL,i婶、一oJL,ild两部分；调

8、节项Uid-~u幻由d．q轴电流PI调节器输出。最后我们得到完全解耦的控制方程如下=一(+半)(一)+叼+1lu：一(+譬二一一f(4)式中，、岛一电流内环比例调节增益和积分调di,d节增益；、一电流指令值