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《基于SVPWM控制的电压型可逆整流器的研究_付光杰》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、化工自动化及仪表,2010,37(12):55~58检测与仪表ControlandInstrumentsinChemicalIndustry基于SVPWM控制的电压型可逆整流器的研究付光杰,牛义,孙长苹(东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318)摘要:为实现两相调制控制策略在保证输入电流正弦化、母线电压稳定的同时可以有效地降低功率器件的开关损耗,设计了基于两相调制方式下PWM整流器的空间电压矢量控制策略,采用了基于前馈解耦控制算法的直接电流控制方式。建立了整流器和控制系统的仿真模型,
2、通过仿真分析的结果验证了理论分析的正确性。关键词:PWM整流;空间电压矢量;两相调制;仿真中图分类号:TM461文献标识码:A文章编号:1000-3932(2010)12-0055-041引言3控制系统设计传统的整流器广泛采用了二极管不控整流或者3.1SVPWM控制系统分析晶闸管相控整流电路,对电网注入了大量谐波及无设电源电压、电流相位差为U,角频率为X,依功。PWM整流器由于功率因数可控,输入电流波形据空间矢量的定义,电源电压、电流和网侧电压的空为正弦,并能够实现能量的双向流动,因而受到了广间
3、矢量分别为:泛的关注。常规的SPWM整流器利用三角波与正22E=(Ea+EbA+EcA)(1)弦信号比较来控制开关动作输出PWM波形,存在322着直流电压利用率低,不适合用数字方法实现等缺I=(ia+ibA+icA)(2)3点,而将空间电压矢量的思想引入到PWM整流器****2U=ua+ubA+ucA(3)[1]的控制中,可获得比SPWM更高的直流电压率。即:本文重点根据三相电压型PWM整流器的原理和特#jXtE=Eme(4)点,设计了基于两相调制的SVPWM整流器的控制#XjtUj策略,并通过
4、仿真实验证明了控制方法的有效性和I=Imee(5)j2P/3可行性,实验结果表明该控制方法可大大减少开关A=e(6)损耗和谐波污染。¹式中:Em,Im)))三相电源电压、电流峰值。PWM整流器电源电压、电流空间矢量以角频率2PWM整流器拓扑结构及工作原理图1为三相电压型整流器,其主电路拓扑结构X旋转,U就是功率因数角,如果控制U=0b(180b)采用了三相半桥电压型拓扑结构。当整流器工作就可以实现整流器单位功率因数运行。如果忽略网时,维持输出侧直流电压不变,控制开关管导通占空侧电阻压降,则由KV
5、L定理可得:u=e-Ldi/dt,可#比按正弦规律变化,整流器交流侧的输出电压和逆以看出,只要实现对网侧电压矢量U*的跟踪即可变器相同。忽略整流器输出交流电压的谐波,变换[3]以实现对网侧电流的控制。器可以看成是可控正弦三相电压源,它和正弦的电将三相电网的输入相电压按60b划分区间,一个[2]网电压共同作用于输入电感,产生正弦电流波形。工频周期被划分为六个区间,如图2所示。每一区间通过控制整流器输出电压的幅值和相位,就可以获内保证有任意两相电压幅值符号相同,而与另一相电得所需要的输入电流。压幅值
6、符号相反。由此看见,此种区间的划分方式可[4]以采用硬件电路(过零比较)进行区间鉴别。Ñ至Ö各区间内的矢量选择与网侧电压值关系如下所示:(1)区间Ñ:Ua>0、Ub>0、Uc<0,Sa、Sb、Scc、Dac、Dbc、Dc中不会有电流通过,此时使开关Sc始终处于图1PWM整流器主回路拓扑结构¹收稿日期:2010-09-06(修改稿)#56#化工自动化及仪表第37卷OFF状态,通过Sac、Sbc、Sc的状态可以确定出八种工处于OFF状态,通过Sa、Sc的状态可确定出四种工作作状态。选择V0(000)
7、、V2(010)、V6(110)或V0(000)、状态。选择V0(000)、V1(001)、V5(101)或V0(000)、V4(100)、V6(110)来合成给定的电压矢量。V4(100)、V5(101)来合成给定的电压矢量。(6)区间Ö:Ua>0、Ub<0、Uc<0,Sa、Sbc、Scc、Dac、Db、Dc中不会有电流通过,此时使开关Sa始终处于ON状态,通过Sb、Sc的状态可确定出四种工作状态。选择V7(111)、V4(100)、V5(101)或V7(111)、V4(100)、V6(110
8、)来合成给定的电压矢量。由以上分析可以得到各区间内两种矢量选择顺序如图3所示。图2电源电压波形区间划分(2)区间Ò:Ua<0、Ub>0、Uc<0,Sac、Sb、Scc、Da、Dbc、Dc中不会有电流通过,此时使开关Sb始终处于ON状态,通过Sa、Sc的状态可确定出四种工作状态。选择V7(111)、V2(010)、V6(110)或V7(111)、V2(010)、V3(011)来合成给定的电压矢量。图3各区间内两种矢量选择顺序(3)区间Ó:Ua<0、Ub>0、Uc>0,Sac、Sb、Sc、3.2SV
