2022年三相升压型PWM整流器控制.docx

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1、精品学习资源三相升压型 PWM整流器地掌握摘要：在过去地十年中 , 掌握三相升压型脉宽调制 PW）M整流器在不平稳输入电 压条件下地很多方法已被讨论和提出. 这些方法使用地输入电压 , 极电压和输入电流整流器地分析和掌握瞬时地动力, 其中双 正序和负序旋转）帧掌握结构是最常见地次序组成部分 . 总之, 本文分析在两相静止坐标系中地PWM整流器地瞬时权力. 基于这种分析 , 输入功率掌握 , 输入输出电源掌握 , 输出功率 , 电压不平稳条件下 PWM整流器地掌握方法 , 提出在单一地传统结构 . 与现有方法相比将会更简洁, 本文着重说明旋转变换输入电压和相位检测方法地主要优势都将不存在. 此外

2、, 掌握变量地次序成分地提取 , 也没有必要 , 从而大大削减时间推迟掌握系统 . 9 千伏安 PWM整流器显示了其有效性 , 该方法地有效性地试验结果 . 指数条款 , 脉宽调制PW）M 整流, 固定框, 输入电压不平稳 .近年来, 三相升压型脉宽调制 PW）M整流已经获得了越来越多地亲睐如调速驱动 器, 不间断电源 , 可再生能源系统 , 电源系统等 , 随着各行业应用地普及 ,. PWM 整流器地电网连接 , 它几乎确定会遇到输入电压骤降 , 这是最常见地电网故障之一 . 通常, 电压角会引入电压不平稳 . 即使平稳三相源电压 , 电源线或不平稳负载条件下不同地参数也会造成不平稳转换器连

3、接地电网电压. 不平稳地输入电压下 , 可取地特点 , 如功率因数 UPF）地, 恒定地直流母线电压 , 正弦输入电流 , 不能保证使用平稳电压条件下开发地方法 . 事实上, 很多掌握算法已提出了PWM整流器地运作, 在不平稳输入电压条件 . 这些算法地目地是为了保持恒定地直流母线电压和 UPF条件, 电网侧. 这些方法大致可分为三种类型：输入功率掌握IPC）地, 输入输出功率掌握 IOPC）, 输出功率掌握 OPC） ,. IPC地方案确保恒定有功功率和零平均无功功率在输入端 . 依据输入电压不平稳 , 输入电流不会平稳 . 因此, 瞬时有功功率对输入滤波电感地基波频率地两倍脉动重量. 由于

4、整流输出端地瞬时功率是在输入端和滤波电感上地瞬时动力地总和, 脉冲组件将显现在输出端和直流母线电压将随着IPC 算法跳动 . 更何况, 在 IPC 方案地输入电留恋续成分地提取是必要地 . 无论 IOPC 方法在输出输入端 , 而不是在纹波有功功率为零 . 与此同时, 恒有源功率和零纹波输入端无功功率也保持. 这一改进 , 确保无纹波随着直流母线电压和平均意义上地 UPF条件. 鉴于此,IOPC 地战略需要解决非线性方程组 , 虽然它可以简化 , 假如整流器输入电压命令值取代 . 一般来说 ,PWM整流器极电压 , 这是掌握变量地次序成分地提取是必要地. 此外, 提出了 IOPC 方法, 当前

5、引用地次序组件 , 然后转化成固定 ABC滞环掌握地框架 . 这种方法需要大量运算 .IOPC 方案与 IPC 方法相比 , 在更复杂地运算成本供应更好地性能 . 为了获得一个简洁地掌握方法 . 使用地谐振掌握器 , 以排除在 IPC 地 DC总线电压纹波 , 但它引入了输入电流三次谐波 . 提出了两种方法在固定框架基于谐振掌握器内部电流环路上地 IOPC 员工积极序列地帧同步掌握地负序重量地谐振掌握器. 对于大部分现有地掌握算法 , 提取次序组件 输入电压或掌握变量 , 如极地 PWM整流器地输入电流或电压）几乎是不行防止地 , 由于瞬时地动能进行了分析和掌握使用积极序列和负序变量 . 提出

6、了双馈系统地 PWM整流器不平稳电压骤降下地转子侧变流器地最 优掌握方法地动态编程才能掌握加DPPC） . 这种方法仍需要输入电压对称重量 分解. 总之, 掌握变量地次序组成部分地提取将推出时间推迟, 使掌握算法复杂 . 虽然先进地方法 , 可以削减时间推迟 , 排除连续成分地提取好像更可取 , 将简化控欢迎下载精品学习资源制算法. 此外, 斯坦科维奇和陈前馈方法在ABC框架下不平稳输入电压和输入阻抗. 总之, 这种方法是基于相量模型 , 并需要精确地参数 . 事实上,PWM整流器双帧模式单一固定地两阶段框架相应地等价. 这个概念地启示 , 本文提出地方法 , 只用单固定两相掌握 PWM整流器

7、地瞬时权力框架地掌握变量地瞬时值. 基于这种方法,IPC, 国际油污赔偿 , 和 OPC方案都可以实现在单一地固定框架 , 而电压信号处理造成地时间推迟大大削减 , 比现有地方法需要连续成分地提取 . b5E2RGbCAP利用输入电压瞬时值掌握变量地推迟值, 表示为 IPC,IOPC, 和 OPC方法供应不同地电流参考 . 由于全部三种算法地运算在固定框架地实施, 无旋转变换是必要地 . 同时, 开采次序组件完全排除 . 一般而言 ,IPC和 OPC很简洁, 但他们不能保证同时 UPF地条件和无纹波直流母线电压 .IOPC 可以供应正确地性能 , 虽然它是最复杂地一个 . 推迟地输入电压可以得

8、到储备地采样数据. 这种方法可以供应零错误地结果 , 但它是敏锐地电压失真和干扰 . 在本文中 , 谐振掌握器为基础地方法, 提出采纳获得推迟地输入电压 , 虽然这种方法最初是为次序成分地提取. 需要留意地是次序成分提取中地步骤在本文中并不需要. 其实, 这种方法是不敏锐地电压谐波, 可以跟踪输入电压与零误差地基本组成部分. 四. 在此论文由 IPC IOPC 或OPC不平稳输入电压条件下地PWM整流器掌握不平稳输入电压下地PWM整流器掌握在固定地框架如图 . 与传统解决方案相比 , 主要区分是运算当前引用 . 外环作为传统地解决方案是相同地 . 可以看出 , 目前正在实施循环两相静止坐标 .

9、 可以补欢迎下载精品学习资源偿地输入电压 , 电流内环地扰动项 , 如在图中虚线部分所示 . 在固定地掌握是帧同步, 由于没有旋转变换 , 简洁得多 . 然而, 由于作为当前地参考正弦 , 传统地 PI 掌握器不适合在这样地条件. 要跟踪当前引用在固定框架地零误差, 比例加谐振PR）掌握器通过电流回路 , 达到快速地动态响应和零稳态跟踪误差 . PR 掌握器s,KPC 和 Kr 地基本输入电压地角频率 , 比例增益 , 共振增益 , 分别表示 . 参数设计地基础上没有简洁地耦合掌握器 24 提出地方法 . 由于没有次序组成部分 , 在该方法提取 , 掌握算法地复杂性是多仍是少下降 . 更重要地

10、是 , 时间推迟 , 其中Tfun 是电网电压地基本周期）地次序成分提取过程中地时域相移操作造成被淘汰 p1EanqFDPw五,实验结果本文提出地算法已核实 16位 DSP TMS320LF240地7掌握地三相 PWM整流器 TI 产品） , 这是一个背回转炉地前端 . 图3显示了背回转炉地照片 . 空间矢量 PWM调制方法和绝缘栅双极晶体管 1200 V,200 ）通过采纳功率器件 . 表一中列出地其他欢迎下载精品学习资源参数输入电流地总谐波失真 THD）是由一个 Fluke 43B 电能质量分析仪测量 . 试验装置如图 . 4 阶段地串联电阻为 0.5 地电压不平稳 . 第一,PWM整流器

11、被加载并在相位开关被打开 . 当开关关闭时 , 电压下降将显现在其次阶段A 和三相电压会变得不平稳 . 图图5显示下 OPC浸即时地三相电压 . 可以看出 ,B 和 C 相电压也沾. 这是由于在试验室地电网薄弱, 电网电压 , 电流地增加而降低. 在试验中,IPC,OPC 和 IOPC 地表演已经全部测试 . 全部三种方法地掌握器参数地挑选相同. 外环： PI= 1+200/ S.连续时间域地 PI 和公关掌握器地离散数字掌握地零阶保持方法 . 图6所示波形地稳态输入电流和直流母线电压地平稳输入电压下地三种方法. 其实, 这三种方法地结果几乎是相同地 , 和 THDof输入电流都是约 1.7

12、. 然而,OPC地输入电流约 37 A 和 IPC/ 国际油污赔偿约 35答：是地 , 这是由于 IPC 和 IOPC确保在输入端子地 UPF条件地 OPC而在输出端保持 UPF地条件 . 图在 A 相电压骤降即时显示地三种算法地结果. 可以看出 , 全部三种方法地直流母线电压在输入电压跌落瞬时下降 , 并快速复原到参考值 . 然而, 纹波成分开头显现在IPC 在直流母线电压 , 但这种情形不会发生 OPC和 IOPC.显示了不平稳输入电压 条件下地三种方法地稳态波形 . RMS 值和 THD输入电流和直流母线电压纹波表二所列地三个方案 , 来比较不同地性能 . 很明显 , 输入电流严峻扭曲下

13、地IPC, 电流 RMS值较其他两种方法地不平稳 . 依据 OPC地输入电流有三项方案中最低地THD值, 而 IOPC给最均衡地输入电流 RMS值. 依据 OPC和 IOPC纹波成分都比较小,IPC 地是宏大地 . 这是由于 IPC 地方法并不能保证 . POUT =0作为 OPC和 IOPC做. 因此, 直流母线电压波动下地 IPC. 从图可以看出 . 2,乘以直流母线电压外环 PI 掌握器地输出作为参考为参考电流运算地瞬时有功功率. 因此, 当前地参考 , 也将成为下 IPC 地扭曲. 无论如何 , 这不会发生 OPC和 IOPC.更重要地是 , 这三种方法地瞬时动能也被调查 . 通过掌握

14、板上地 D / A端口地示波器上显示瞬时权力 . 事实上 , 输出地瞬时有功功率对直流母线电压, 而输入地瞬时无功功率秦交易与功率因数 . 可以看出 , 依据 IPC 地 POUT地基波频率地脉动重量地两倍 , 同时在OPC和 IOPC 那些不具有明显地波动 . 在此期间 ,IPC 或 IOPC 秦平均值几乎是零 ,这意味着 UPF 地条件, 满意电网侧 . 然而, 秦远低于零下地 OPC这.是由于 OPC确保在 UPF地条件 , 而不是输出端子 . 六. 结论本文提出了不平稳输入电压条件下地IPC,OPC和 IOPC 三相升压型 PWM整流器掌握方法 . 从现有地方法不同 , 本文中地三个算法都实现了单两相静止坐标, 只用固定框架中地变量 . 本文地一个重大奉献, 同时剔除次序成分地提取 , 输入电压相位检测和旋转变换地时间推迟削减和简化 . 此外, 三种 算法 已经 得到 了验证和比 较9 千伏安 PWM整流器 样机试验. DXDiTa9E3d欢迎下载