基于直接电流控制的PWM整流器的研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2011Vo1．41No．12电气传动2011年第41卷第12期基于直接电流控制的PWM整流器的研究陈英杰，田联房，王孝洪，梁东明，贾字辉。(1．华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州510640；2．日立电梯(中国)有限公司，广东广州511430；3．广州日滨科技发展有限公司，广东广州510060)摘要：研究三相电压型PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型，双闭环直接电流控制策略。通过Matlab软件搭建系统模型进行仿真分析，验证了控制策略的可行性。在此基础上利用DS

2、P控制单元和IPM集成模块搭建实验平台，设计控制软件进行实验验证。实验结果表明，PWM整流器使输入电流正弦化，有效减少谐波污染，能够实现单位功率运行，改善电网质量。关键词：PWM整流器；直接电流控制；单位功率因数中图分类号：TM46文献标识码：AResearchonPWMRectifierwithDirectCurrentControlStrategyCHENYing—jie，TIANLian-fang，WANGXiao—hong，LIANGDong—ming。，JIAYu—hui。(1．Collegeo

3、fAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China；2．HitachiElevator(China)Co．Ltd，Guangzhou511430，Guangdong，China；3．GuangzhouRopenTechnologyCo．Ltd，Guangzhou510060，Guangdong，China)Abstract：Mathematicalmodelund

4、erthesynchronizationreferenceframeanddual—loopdirectcurrentcon—trolstrategyofthreephasevoltagePWMrectifierwasstudied．ThesimulationmodelofPWMrectifiercreatedbymeansofMatlabsoftwareverifiedfeasibilityofthiscontrolstrategy．Onthisbasistheexperimentalplat—form

5、wascreatedbasedonDSPandIPM，andcontrolsoftwarewasdesignedforexperiment．Theresultsshowthattherectifiercouldeffectivelyrestraintheharmonicpollutionwithsinusoidalinputcurrents，performattheunitypowerfactorandimprovepowerquality．Keywords：PWMrectifier；directcurr

6、entcontrol；unitypowerfactor芯片和富士公司的IPM模块搭建硬件平台，实现1引言PWM整流器硬软件设计，并对实验所得电压电传统的二极管不控整流器和相控整流器的缺流波形进行分析。点：功率因数低；网侧谐波污染严重；无法实现能量2整流器数学模型及控制策略的再生利用。大功率换流设备、轧机、电焊机、感应加热设备、通信设备和电力机车等都是谐波污染的2．1PWM整流器的数学模型主要来源[1]。本文提供的PWM整流器方案，用三相电压型PWM整流器结构图见图1。于取代传统的二极管整流器，可实现单位功

7、率因数假设电网电压三相平衡，在三相静止对称坐标运行，减少谐波污染，提高电网质量。系(口，6，c)中，三相电压型PWM整流器开关函数为本文介绍了电压型PWM整流器的数学模型、PWM整流器的双闭环直接电流控制策略，通fc一，过Matlab软件建立整流器离散系统仿真模型进{IL警，．+Ri．(1)k"~-ek-"Ode一号行验证，最后利用TI公司的TMS320F2812控制基金项目：广东省重大科技专项(2009A080305004)；广州市番禺区科技攻关项目(2009一Z一39—1)作者简介：陈英杰(1986一

8、)，男，硕士研究生，Email：rpch~i@126．com41电气传动2011年第41卷第12期陈英杰，等：基于直接电流控制的PWM整流器的研究式中：S为单极性二值逻辑开关函数(忌一日，b，c)，中，直接电流控制具有快速电流反馈控制的优点，当：1时，上臂S却导通，下臂S截止，5一0则且控制结构简单，控制性能优良成为目前实用化反之。的方案]。本文采用电压外环和电流内环的双闭环控制结构。电压外环主要是稳定母线电压的预设值，而电流