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1、ELECTRICDRIVE2009Vol.39No.1电气传动2009年第39卷第1期共用直流母线SPDMR的设计原理及应用俞宏亮,顾春雷,王建中(天津钢管集团有限公司460大型钢管厂,天津300301)摘要:简述直流母线SPDMR的主回路和控制回路工作原理。详细分析了晶闸管全控桥如何保证网侧功率因数的方法,以及控制部分采用带电压前馈和电流前馈的双闭环系统提高系统动态响应的原理。共用直流母线SPDMR控制系统在现场实际运行中显示了良好的工作效率,取得了让人满意的效果。关键词:功率因数;电压前馈;电流前馈中图分类号:TP202文献标识码:ADesignPrinciple
2、andApplicationofCommonDCBusSPDMRYUHong2liang,GUChun2lei,WANGJian2zhong(TianjinPipeCorporation460PipePlant,Tianjin300301,China)Abstract:MaincircuitandcontrolcircuitofcommonDCbusSPDMRwereintroduced.Themethodofthy2ristorrectifierhowtoimprovepowerfactorwasanalyzed,andalsoanalyzedcontrolprin
3、cipleusingvoltagefor2wardfeedbackandcurrentforwardfeedbackhowtoimproveresponse.CommonDCbusSPDMRhasverygoodworkefficiencyduringapplication,andtheperformanceissatisfied.Keywords:powerfactor;voltageforwardfeedback;currentforwardfeedback三相750V的交流电一路经过三相交流进线电抗1引言器后送入SPDMR的正向桥整流后送出1000V天津钢管集团
4、有限责任公司460大型钢管厂的直流电;另一路经过750V/930V的升压自耦主轧线传动采用共用直流母线的多逆变器传动方变压器后送入SPDMR的反向桥,这组反向桥的案。其直流母线使用的是意大利安塞尔多公司的作用是将电机的制动能量回馈电网。整流后的直SILCOPACSPDMR产品。SPDMR的主回路是流母线串入直流平波电抗器以滤除电流谐波。中由两套反并联晶闸管组成的三相全控桥构成。这间直流回路并联了一个二极管D和大量的滤波种拓扑结构与不可控的二极管整流桥相比,可以电容C。这个二极管作用是在直流母线故障过电实现能量的双向可控流动且能省下给直流母线电压情况下给电容提供的放电通
5、道。容的预充电回路。由于系统采用合理的电压等级设计该系统可以同二极管整流桥一样保证很高的网侧功率因数。SPDMR的控制部分采用电流环、电压环双闭环外加电压前馈、电流前馈功能块的控制方案。这种电流前馈、电压前馈功能块可以保证系统的动态响应足够快。本文就从SPD2MR的主回路和控制部分两方面阐述SPDMR的系统特性。图1SPDMR的主回路2系统主回路Fig.1MaincircuitofSPDMR系统主回路拓扑结构如图1所示。图1中,根据三相全控桥的电压计算公式:作者简介:俞宏亮(1983-),男,本科,助工,Email:yhl732@163.com71电气传动2009年第
6、39卷第1期俞宏亮,等:共用直流母线SPDMR的设计原理及应用Ud=1.35ULcosα变压器在系统中起的作用为提高逆变过程中的最式中:Ud为直流母线电压;UL为电网的线电压。小逆变角βmin(1.35×930×cosβmin=1000,βmin=由于UL=750V,Ud=1000V,系统在带载情况37°)避免了由于变压器二次侧漏抗引起的换向重下,α角是完全打开的。此时的正向桥相当于二叠角而导致的逆变颠覆。极管的不控整流桥。这种工作状态较之深度控制中间直流回路的滤波大电容是保证直流母线α角的晶闸管整流桥可以使进线侧的功率因数接电压稳定的必要条件。系统规定只有母线电容量
7、近于1,但前提必须是系统的输出电流连续。由(Ctot)满足下述关系时才能保证母线电压的稳定于中间直流回路采用大电容作为滤波器,系统只而不会出现持续振荡。有在带载的情况下对电容器的充电电流才连续,∑IpCtot≥22×这时α角完全打开。根据现场实测,系统在不带Vrete载时功率因数只有0.4左右,一旦带载以后功率式中:∑Ib为逆变器吸收的电流总和;Vrete为直流因数一般会达到0.93以上。母线额定电压。由于系统的整流方式相当于二极管的不控整3系统控制部分流,所以系统的制动能量必须要通过升压的自耦变压器将这部分能量回馈到交流电网。升压自耦系统控制原理方
