交交变频系统环流最小控制策略

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1、四综述交交变频系统环流最小控制策略李鹏飞严欣平(重庆科技学院电子信息工程学院)摘要：文章针对相位控制交交变频工作环流进行了讨论，并应用傅氏数学方法推导了不同控制与调制信号所产生的输出电压函数表达式，分析了输出电压谐波分量对交交变频器环流大小的影响，归纳了交交变频器环流最小控制策略，解决了大功率交交变频器环流电抗器限流问题，总结了环流控制的基本方法，提高了交交变频器的工作性能。关键词：交交变频器；环流；余弦调制；组合控制输出，其负载电流可以由正组或负组的晶闸管供给，1引言理想情况下变流器应为低阻抗电源供电。当相位控制交交变频是指由交流变交流的频率变换器，由于角恒定或逐渐变化时，输出电流

2、连续，输出电压的平采用晶闸管半控型器件和无直流环节，变换器转换效均值为率高，可方便地实现四象限运行，节能效果明显，在V1，pCOSp‘(1)大功率、低转速交流调速场所被广泛应用。T，VVn一cosH交一交变频器供电系统是一个十分复杂的非线V一平均输出电压值；一平均输出电压最大性系统，采用三相桥式电路组成的三相交交变频器所用晶闸管器件多，接线复杂，控制技术含量高，尤其值(=0。)=；一控制角；一反组控制角：是有环流工作方式的交交变频电路，环流的存在与分P一正组控制角。析是实现三相交交变频器可靠工作的关键。本文重点为满足上述等式，则=一，输出电压的研究了如何控制交交变频电路中的环流大小，

3、如何对调节过程中的动态环流进行限制，同时对影响交交变频器运行的诸多因素进行详细的讨论；提出了采用不同的控制和调制信号来获得输出电压函数形式，分析各种影响交交变频系统的环流大小因素，给出了环流最小的控制策略，有效地改善了交交变频环流不利影响，提高了交交变频器工作的稳定性和可靠性。有关谐波问题的研究，可采用开关函数模型来进行处理【l】。一般交交变频采用余弦交截法产生确定触发时刻对系统进行环流控制【2J，目前交交变频器一多相同步电动机稳态和似稳态等效电路模型的计算也有许多好的方法[3】。总之，本文对交交变频器的环流谐波研究同，必然产生动图三相交交享频主电路则更详细、更深入。态环流。假设两组

4、控制角和周期性地变化，且2交交变频变换特性在0~

5、)1，=l，3，5···——=cos．方式则认为是在给定时间内交交变频电路某组(i)kcosCO。tCOS(0stCOSt整个导通周期内的平均输出电压，那么输出电压1，相(ii)j}f1一；rt-]／COSO)stfl一／]当于周期平均输出电压的快速变化，则可忽略不(iii)±尼COSCOst±计。2每一组控制角，是由控制电压和电源频率的调制(iv)kcoscoct1一一万∞tsic咧)电压比较后决定的，当控制电压变化来改变控制角(v)J]}f1一三万]1一二7，)／"t．，，r万．、时，输出电压波形依赖于实际的控制信号与调制信(2．k号。Vi)±尼1一一t±S1n—2—设调制信号分

6、别为余弦和梯形(斜线)信号，取从上四种组合图分析可知，对控制频率谐波来控制信号分别为方波、梯形波、余弦波作为不同的控说：制方式，可以得到不同的组合控制方式。a)采用方波信号控制方式(组合方式(iii)和组合一：采用余弦调制与余弦控制组合方式推导(vi))，输出电压谐波分量大，不合适大容量交交=kcoscoJ(3)变频控制，但线路简单经济。Vm=kcoscot(当0≤t时)(4)b)采用余弦控制一余弦调制控制方式(组合方式因此，COS=kCOScot(i)或(v))，输出电压正弦度好，谐波小，担需给定l=k和O：v=0，≠1要余弦调制信号。故：kCOSt(5)。c1采用线性控制一余弦调

7、制控制方式，输出电压咖增益低，调制比不够。组合二：采用余弦调制与线性控制组合方式推导d1采用余弦控制线性调制控制方式，输出增益=—=c(~o_