电压型可逆变流器的控制策略现状与发展

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1、电气传动i{{c年第

2、期}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}电压型可逆变流器的控制策略现状与发展!燕山大学郑颖楠傅诚摘要"文章对电压型可逆变流器的各种控制策略进行了研究#分析$归纳每一种控制策略的优缺点%对三相可逆变流器控制策略今后发展趋势提出了自己的观点$关键词"三相可逆变流器控制策略&’()*(+(,-./-01-/2,1,34(5(6278(,-29:2,-*26.-*1-(;(?-/9/(

3、*:2,5(*-(*+@ABCDEFCDCGCHIJABCDKL+-*1?-"MGNFOIPQFCRPOSTOCUNOVPUNGUBDFBPOSUANBBWXAGPBNBTUFSFBNTOCYBNUBNPGNBGCGVZ[BRGCRPUIRFBR]FPGRYGCUGDBPGCRGRYGCUGDBPOSYGNFOIPQFCRPOSTOCUNOVPUNGUBDFBPGNBPI^^GNF[BR_ABOXFCFOCG‘OIUUABSIWUINBRBYBVOX^BCUUNBCRPOSUABTOCUNOVPUNGUBDFBP

4、OSUANBBWXAGPBNBTUFSFBNTOCYBNUBNPFPXNBPBCUBRa(

5、流动mn控制方案$可以说%在这段时间人们的研究重点开o可工作于任意的功率因数指定状态n始转向变流器的控制方案$事实证明%一个好的控p电流波形畸变率小%具有良好的正弦度l基制方案对功率因数校正#无功补偿#谐波抑制#开本上消除了谐波污染mn创g绿色h用电#提高用电质量起到不可估量的作q具有较高的效率%适合于后续逆变装置实用$因此%近年来%三相可逆变流器的控制系统成现电机拖动n为国内外研究的热点$r具有输入电流连续的特点ns配置简单的输入滤波器即可实现较低的电i电压型可逆变流器的主电路拓扑磁干扰$及特点t系统结构和控制策略

6、ijc电压型可逆变流器电压型可逆变流器的拓扑结构见图c$有关可逆变流器的控制策略一般可分为l从是否直接取自网侧电流来看m间接电流控制和直接电流控制$uc%ivtjc间接电流控制这种控制方案又称之为相位幅值控制$cwxx年ye]FzOC首先提出此方案$它以控制变流器前端输入点电压的幅值和相位达到控制输入电流图c电压型可逆变流器相位的目的$其控制框图及原理图见图i$!河北省教委科技基金资助l基金号"i{{{icmt电气传动!TT3年第E期YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY

7、YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY围固定’其缺点是开关频率不固定&因而对开关器件造成的应力很大&实际控制时有一定的难度’基于滞环控制的频率不固定&有人提出固定开关频率的滞环控制&其基本原理是根据网侧电压或锁相环技术使其容许带宽能够变化6@&E8’但是系统控制较为复杂&与实际应用仍有一些差距’6F&?8)*!*!预测电流控制这种控制方法是基于系统微分约束关系&在一个开关周期内对电流作出预测性控制&当开关图!相位幅值控制框图及原理图的频率较高时&可实现电流的无差拍控制’其控制"#$控制框图"%$电压矢量原理

8、图原理见图7’从原理图可以看出&该控制方案为单环结构"只有电压环$&无电流环&因而不需要电流传感器&实现简单’其缺点是电压环响应速度慢"与直接电流控制相比$(另外&网侧存在直流偏移量&因而在瞬态时&输入滤波器出现振荡和负载电流发生畸变’图7预测电流控制原理)*!直接电流控制图7中与传统的开环电压变流器相比&电流控制变3MM3流器具有以下优点+G=H6J=K"LK$KPQ=8RIANONO!,控制瞬态电流波形较好(式中G开关函数占空比=SS-峰值电流保护(NOSS开关周期.过载保护(IASS输出直流电压/因负载参数变化

9、而引起的补偿效应(这种控制方案的优点是电流控制精度高&电0极好的动态品质(压环响应速度快’缺点是由于依赖微分约束关系&1因电压下降和变换器死区补偿(所以整个系统对参数的变化很敏感’另外当开关2直流环节和网侧电压的补偿’频率较低时&电流相移增大&甚至导致这种方法的根据控制算法的不同&这种控制方法又可分失败’为以下几种’6>&3T86)&78)*!