PWM整流器的电压控制策略研究
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的..._图文(精)
whichconditionalrectifier,diode-bridgerectifierlargelyusedtoorphase.controlledrectifier,areprovidedosourcefortheinverters,CaUSetheseriousharmonicproblemofpowerquality,lowpowerfactor,andtoinputside,evenifresistanceloads,inputCan’tfeedbackpowercurrentisn’tsinusoidalwaveformandthepowerfactorisn’tup
ResearchonThree-・phaseVoltagePWMRectifierandThe
ControlStrategies
ABSTRACT
Withtheseriousproblemofharmonicspollutiontothepowersystem,aswell勰theneedofhighperformanceofACdriveapplication,three-phaserectifiershavebeen弱activeresearchtopicinpowerelectronicsPWMtorecently.duethevirtues,suchassinusoidalinputcurrents,unitypowerfactor,steadyoutputvoltage,gooddynamicsandbin-directionalenergyflow.
接着,论文结合瞬时无功功率理论和交流电机理论中矢量控制,提出了PWM整流器的电压空间矢量控制,详细的分析其具体实现,并进行了基于Matlab中的Simulink的仿真研究,仿真结果验证了该控制方法的可行性。文章的最后对滞环电流和电压空间矢量这两种控制方法进行了对比比
三相PWM整流器控制策略的研究与实现
三相PWM整流器控制策略的探究与实现专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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电压型PWM整流器电流控制策略的研究
第3 3卷 第 5期
20 0 6年 5月
应
用
科
技
Vo . 3. o. 13 N 5 M a 00 v2 6
Ap id S i n e a d Te h o o y pl c e c n e c n lg
文章编 号 :0 9— 7 X(0 6)5— 0 3— 4 10 6 1 2 00 0 4 0
方法进行仿真 , 果表明 , 结 采用这种 电流控 制 , 能够实现 P WM 整流器高功率因数运行.
关 键 词 :WM 整 流器 ; S 间 接 电 流 控 制 P V R; 中 图 分 类 号 :M¥0 . T 3 12 文 献 标 识 码 : A
Re e r h o u r n o t o t a e y f r PW M o t g o c e t e s a c n c r e tc n r lsr t g o v la e s u e r c i r r i f
使 整 流 器 的 交 流 侧 电流 正 弦 化 , 能 够 实 现 单 位功 率 因 数运 行 , 现 高 功 率 因数 的 整 流装 置 . 控 制 P 并 实 而 WM 整 流 器 交 流 侧 的 方 法 有 多 种 , 电压 型 P 从 WM 整 流器 的 静 态 模 型 人 手 , 细 分 析 了 电 压 型 P 详 WM 整 流 器 交 流 侧 电 流 电 流 的 控 制 规 律 , 出 了 一 种 间 接 电流 控 制 模 型 , 阐述 了间 接 电流 控 制 的 P 得 并 WM 整 流 器 系统 的设 计 , 后 对 该 最
在 实 际的工 程 应 用 当 中 , 流技 术 ( C D 已 整 A — C)
电流 的静态 关系 ¨ :
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究一、概述随着电力电子技术的快速发展,三相电压型PWM(脉冲宽度调制)整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置,在电力系统中得到了广泛应用。
其不仅能够实现AC(交流)到DC(直流)的高效转换,还具有功率因数高、谐波污染小等优点,对于改善电网质量、提高能源利用效率具有重要意义。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究,对于推动电力电子技术的发展和电力系统的优化升级具有重要意义。
三相电压型PWM整流器的控制策略是实现其高效稳定运行的关键。
目前,常用的控制策略包括基于电压矢量控制的直接电流控制、基于空间矢量脉宽调制的间接电流控制等。
这些控制策略各有优缺点,适用于不同的应用场景。
需要根据实际应用需求,选择合适的控制策略,并进行相应的优化和改进。
在实际应用中,三相电压型PWM整流器被广泛应用于风力发电、太阳能发电、电动汽车充电站等领域。
在这些领域中,整流器的稳定性和效率对于保证整个系统的正常运行和提高能源利用效率具有至关重要的作用。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行研究,不仅有助于推动电力电子技术的发展,还有助于提高能源利用效率、促进可再生能源的发展和应用。
本文将对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究。
介绍三相电压型PWM整流器的基本原理和常用控制策略分析不同控制策略的优缺点及适用场景结合实际应用案例,探讨三相电压型PWM整流器的优化改进方法和发展趋势。
通过本文的研究,旨在为三相电压型PWM整流器的设计、优化和应用提供理论支持和实践指导。
1. 研究背景与意义随着全球能源危机和环境污染问题日益严重,可再生能源的利用与开发已成为世界各国关注的焦点。
作为清洁、可再生的能源形式,电能在现代社会中发挥着至关重要的作用。
传统的电能转换和利用方式存在能量转换效率低、谐波污染严重等问题,严重影响了电力系统的稳定性和电能质量。
研究高效、环保的电能转换技术具有重要意义。
pwm整流器及其控制策略的研究
pwm整流器及其控制策略的研究一、引言PWM整流器是一种电力电子器件,广泛应用于直流电源的设计,同时也可用于交流电源的变换。
PWM整流器通过高频开关控制电源输出电压波形的占空比,使得电源输出的直流电压更加平滑稳定,同时也能够减小输出电压的波纹。
二、PWM整流器的结构PWM整流器的基本结构由功率电子器件、控制电路和滤波电路等三个部分组成,其中:1. 功率电子器件:主要有IGBT、MOSFET、GTO等器件。
2. 控制电路:控制器通过对功率电子器件的控制信号进行调节,控制输出直流电压的大小和波形。
3. 滤波电路:根据输出直流电压的需求,选择合适的电容和电感进行滤波。
三、PWM整流器的控制策略1. 均值电流模式控制(Average Current Mode Control):该控制策略通过控制电感电流的平均值,来控制输出电压和电流。
该控制策略的优点在于可控制电流的安稳度,但其缺点在于其输出电压的稳定性不如其他控制策略。
2. 直流辅助模式控制(DCM Control):该控制策略将直流辅助电压加入到PWM波形的最低点,以减小输出电压的波动,并提高输出电压的质量。
3. 峰值电流模式控制(Peak Current Mode Control):该控制策略通过对电感电流的峰值进行控制,使得输出电压稳定性更高、响应更快。
但是,该控制策略需要进行稳定性分析,以确保控制系统的稳定性。
4. 滑模模式控制(Sliding Mode Control):该控制策略通过反馈控制的形式,使得输出电压和电流更加稳定。
该控制策略要求控制系统的响应速度较快,且具有较好的响应精度。
四、PWM整流器的优点和局限性1. 优点:a) 可以控制输出电压和电流,输出直流电压更加平滑稳定。
b) 所需的器件数量和功率损耗小,节约了电力资源。
c) 具有短路保护、过温保护等多种保护功能,大大增强了电源供应的可靠性。
2. 局限性:a) 控制系统复杂度较高,需要对控制策略进行稳定性分析和优化等操作。
三电平pwm整流器控制策略研究
ea ia Rs
0
eb ib Rs
ec ic Rs
Sa1
Da1
Sa2
Ls Ls Ls
Da 2 Sa3
Sb1
Db1
1 Sb2
Sc1 Dc1 1 Sc2
Db22 Sb3
Dc2 2
S c3
Sa4
Sb4
Sc4
图 1 三电平 PWM 整流器主电路图
i dc P
+
C1
-
udc1
RL
udc2
+
C2
-
N
2 三电平整流器的数学模型
三 电 平 PWM 整 流 器 的 工 作 本 质 在 于 通 过 控 制 Si1-Si4 的开通与关断,保证稳定的直流侧输出电压 udc,
《变频器世界》 January, 2020
同时使得三相电流 ia、ib、ic 正弦化,并按照要求产生单 位功率因数,以使得整个系统不对电网产生无功污染 [4]。
在建立三电平整流器数学模型前,假设有如下前提 条件:
(1) 公共电网三相对称,刚性且稳定,为理想平衡 电压;
(2) 主电路开关元件为理想元件,其通断控制由开 关函数来描述;
(3) 直流侧负载为等效负载。 根据电路原理和坐标变换理论,三电平 PWM 整流 器在 d-q 坐标系下的电压方程为:
(1)
式(1)中,ud、uq 分别为整流器交流侧电压。 将 d 轴 定 向 于 电 网 电 压 矢 量 方 向,q 轴 超 前 d 轴 900。 由 式 (1) 可 以 看 出 d、q 轴 电 流 除 受 控 制 电 压 量 ud、uq 的影响外,还受耦合电压 ωLiq、-ωLid 电网电压 扰动 ed、eq 的影响。对此可以采用状态反馈实现 d、q 轴电流间的解耦,采用前馈补偿消除电网电压扰动。所 以,实际的控制电压应该包含三部分:
三电平PWM整流器控制方法研究
三电平PWM整流器控制方法研究近年来,随着电力系统的发展和电力负荷的增加,对于电力变换和控制技术的需求也在不断增加。
而三电平PWM整流器作为一种重要的电力变换设备,其控制方法的研究显得尤为重要。
本文将就三电平PWM整流器的控制方法进行研究探讨。
首先,三电平PWM整流器的控制方法主要包括两种,即传统的基于脉宽调制的控制方法和基于模型预测控制的方法。
传统的脉宽调制方法主要通过调节开关器件的开关频率和占空比来控制输出电压的波形,以实现电力变换的目的。
而基于模型预测控制的方法则是通过建立数学模型,预测系统的状态和输出,并根据预测结果进行控制。
其次,在传统的脉宽调制方法中,常用的控制策略有三种,即基于电流控制的方法、基于电压控制的方法和基于电流电压双闭环控制的方法。
其中,基于电流控制的方法主要通过控制输入电流来实现对输出电流的控制,以保证输出电流稳定。
基于电压控制的方法则是通过控制输出电压来实现对输出电流的控制,以保证输出电压稳定。
而基于电流电压双闭环控制的方法则是综合考虑了输入电流和输出电压的控制要求,以实现更为精确的控制。
最后,基于模型预测控制的方法是近年来较为新兴的一种控制方法。
该方法通过建立系统的数学模型,并根据模型的预测结果进行控制,以实现对输出波形的精确控制。
相比于传统的脉宽调制方法,基于模型预测控制的方法具有更高的控制精度和响应速度,能够更好地适应电力系统的需求。
综上所述,三电平PWM整流器的控制方法研究涉及传统的脉宽调制方法和基于模型预测控制的方法。
在传统的方法中,基于电流控制、电压控制和电流电压双闭环控制是常用的策略。
而基于模型预测控制的方法则是一种较新的控制方法,具有更高的精度和响应速度。
在未来的研究中,我们还可以探索更多的控制策略,以进一步提高三电平PWM整流器的控制性能。
PWM整流器控制策略的研究
PWM整流器控制策略的研究PWM整流器是一种常用的电力电子转换器,广泛应用于直流电源系统中。
其主要功能是将交流电源转换为直流电源,并通过控制开关管的导通时间来调节输出电压和电流。
在实际应用中,PWM整流器的控制策略对其性能和效率具有重要影响,因此对其进行研究具有重要意义。
首先,PWM整流器控制策略的研究主要包括两个方面,即开关管的控制方式和控制参数的优化。
开关管的控制方式可以分为固定开关频率控制和可变开关频率控制两种。
固定开关频率控制适用于负载变化较小的情况,通过固定的开关频率和调节开关管的导通时间来控制输出电压和电流。
可变开关频率控制适用于负载变化较大的情况,通过根据负载变化动态调整开关频率和占空比来实现更精确的电压和电流控制。
其次,控制参数的优化是提高PWM整流器性能的关键。
控制参数包括开关频率、占空比、调制波形等。
开关频率的选择需要考虑开关管的导通损耗和开关损耗,以及电磁干扰等因素。
占空比的选择需要根据负载电流和电压的要求进行调节,以确保稳定的输出。
调制波形的选择需要考虑输出电压和电流的谐波含量,以及滤波器的设计等因素。
最后,PWM整流器控制策略的研究还需要考虑实际应用中的各种因素。
例如,负载变化、输入电压波动、温度变化等因素都会影响整流器的性能和稳定性。
因此,在控制策略的研究中,需要充分考虑这些因素,并通过合理的控制算法和参数优化来提高整流器的性能。
综上所述,PWM整流器控制策略的研究对提高整流器的性能和效率具有重要意义。
通过选择合适的开关管控制方式和优化控制参数,可以实现稳定的输出电压和电流。
此外,还需要考虑实际应用中的各种因素,以确保整流器在各种条件下都能正常工作。
希望通过不断的研究和改进,能够进一步提高PWM整流器的控制策略,为电力电子转换器的发展做出贡献。
PWM整流器及其控制策略的研究
PWM整流器及其控制策略的研究一、概述PWM整流器是现代电力电子系统中不可或缺的一部分,它是一种能够将交流电转换为直流电的电力电子装置。
其主要作用是将交流电源中的电能转换为直流电源,以供电力电子系统中的各种负载使用。
PWM整流器的基本原理是利用开关管的开关控制,将交流电源中的电能转换为直流电源。
在PWM整流器中,开关管的开关频率非常高,一般在几千赫兹到几十千赫兹之间,这样可以有效地减小开关管的损耗,提高整流器的效率。
同时,PWM整流器还可以通过控制开关管的占空比来调节输出电压和电流,从而实现对负载的精确控制。
在PWM整流器的控制策略中,最常用的是基于电流控制的方法。
这种方法主要是通过对电流进行反馈控制,来实现对整流器输出电压和电流的精确控制。
在实际应用中,电流控制方法可以分为两种,一种是基于平均电流控制的方法,另一种是基于瞬时电流控制的方法。
还有其他控制策略,如基于电压控制的方法、基于功率控制的方法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的应用场景来选择合适的控制策略。
随着电力电子技术的发展,PWM整流器在新能源、电力牵引、电力电子变换等领域的应用越来越广泛。
其具有高效率、低谐波、快速响应等优点,但其控制策略的设计是整个系统性能的关键。
对PWM整流器及其控制策略进行研究具有重要意义。
1. PWM整流器概述PWM(脉冲宽度调制)整流器是一种先进的电力电子装置,其主要功能是将交流(AC)电源转换为直流(DC)电源。
与传统的线性整流器相比,PWM整流器具有更高的效率和更好的动态性能。
这种整流器利用PWM技术,通过快速开关电力电子开关(如IGBT或MOSFET)来控制电流的波形,从而实现对输入电流的有效控制。
PWM整流器主要由三相桥式电路、滤波器和控制电路组成。
三相桥式电路负责将AC电源转换为DC电源,滤波器则用于滤除输出电压中的高频谐波,而控制电路则负责根据输入电压和负载条件调整PWM 信号的占空比,从而实现对输出电压和电流的精确控制。
三相电压型PWM整流器控制技术综述
三相电压型PWM整流器控制技术综述一、本文概述随着电力电子技术的不断发展,三相电压型PWM整流器作为一种高效、节能的电能转换装置,在电力系统中得到了广泛应用。
该类整流器采用脉宽调制(PWM)技术,通过控制开关管的通断,实现对输入电流波形的精确控制,从而满足电网对谐波抑制、功率因数校正等要求。
本文旨在对三相电压型PWM整流器控制技术进行综述,分析其基本原理、研究现状和发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考。
本文首先介绍了三相电压型PWM整流器的基本结构和工作原理,包括其主电路拓扑、PWM控制技术以及电流控制策略等。
在此基础上,综述了当前国内外在三相电压型PWM整流器控制技术研究方面的主要成果和进展,包括调制策略优化、电流控制算法改进、系统稳定性分析等方面。
本文还对三相电压型PWM整流器在实际应用中所面临的问题和挑战进行了分析和讨论,如电网电压波动、负载变化等因素对整流器性能的影响。
本文展望了三相电压型PWM整流器控制技术的发展趋势,提出了未来研究的方向和重点,包括高效率、高可靠性、智能化控制等方面。
通过对三相电压型PWM整流器控制技术的综述和分析,本文旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、三相电压型整流器的基本原理三相电压型PWM整流器是一种高效、可控的电力电子设备,它采用脉宽调制(PWM)技术,实现对交流电源的高效整流,将交流电转换为直流电。
整流器主要由三相桥式电路、PWM控制器、滤波电路等部分组成。
三相桥式电路是整流器的核心部分,由六个开关管(通常是IGBT 或MOSFET)组成,每两个开关管连接在一起形成一个桥臂,共三个桥臂。
通过控制开关管的通断,可以实现将三相交流电源整流为直流电源。
PWM控制器是整流器的控制核心,它根据输入电压、电流等信号,生成相应的PWM控制信号,控制开关管的通断时间和顺序,从而实现对输出电压、电流等参数的精确控制。
PWM控制器通常采用数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)等实现,具有高精度、快速响应等特点。
PWM整流器及其控制策略的研究
PWM整流器及其控制策略的研究随着电力电子技术的发展,PWM整流器在新能源、电力牵引、电力电子变换等领域的应用越来越广泛。
PWM整流器具有高效率、低谐波、快速响应等优点,但其控制策略的设计是整个系统性能的关键。
本文将对PWM整流器的控制策略进行详细的研究和分析。
PWM整流器采用全控型器件,通过脉冲宽度调制(PWM)控制整流器输入电流的幅值和相位,实现高功率因数和低谐波电流的目标。
其电路结构包括三相电压型PWM整流器、三相电流型PWM整流器以及交-直-交PWM整流器等。
开关控制策略通过控制开关管的通断时间来实现电流的控制。
该策略具有实现简单、动态响应快等优点,但开关的通断会造成较大的功耗损失,且在负载突变时响应速度较慢。
PWM控制策略通过调节脉冲宽度实现对电流的控制。
该策略具有谐波含量低、控制精度高等优点,且在负载突变时响应速度快。
但PWM控制需要较高的采样精度和计算能力,且在实际应用中需要考量的参数较多。
滑模控制策略通过将系统状态引导至设定的滑模面上实现电流的控制。
该策略具有对参数变化和外部扰动不敏感、无需精确的系统模型等优点,且可以实现无静差跟踪。
但在实际应用中,滑模控制的计算实现较为复杂,且在实际系统中应用难度较大。
为了验证上述控制策略的效果,我们设计了一个基于电压型PWM整流器的实验系统。
实验中,我们采用了MATLAB/Simulink进行系统建模和仿真,并使用高性能DSP实现了实时控制。
实验结果表明,PWM控制策略在稳态和动态性能上都优于开关控制策略和滑模控制策略。
具体来说,PWM控制策略在负载突变时的响应速度较快,且可以实现更高的系统效率。
本文对PWM整流器的控制策略进行了详细的研究。
通过对比分析开关控制策略、PWM控制策略和滑模控制策略的优缺点和应用场景,发现PWM控制策略在许多方面都表现出优越的性能。
在实验设计和结果分析中,我们验证了PWM控制策略的优点。
展望未来,PWM整流器控制策略的研究将更加深入。
三相电压型PWM整流器直接功率控制策略研究
JNG — u , U n - h ng HOU , 1 Lix e S Ho g s e , Li DU n ma , Ro g— o YUAN a Ch o
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的研究的开题报告
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的研究的开题报告一、研究背景及意义随着电力电子技术的发展,三相电压型PWM整流器(VSR)在工业应用中得到越来越广泛的应用。
VSR作为一种高性能的电源电路,具有高效、可靠、节能等优点。
在现代工业中,高效节能是减少能源消耗和提高生产效率的重要手段。
而VSR在工业应用中,可以使电机有效运行,减少能量浪费,降低系统的运营成本。
目前,VSR的研究主要集中在拓扑结构和控制策略方面。
其中控制策略是VSR最关键的研究领域之一,因为它直接影响着整流器的工作效率和稳定性。
针对不同的应用场合和电源负载特性,不同的控制策略可达到不同的目标。
因此,进一步研究VSR的控制策略,具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容和方法本文将研究三相电压型PWM整流器(VSR)的控制策略,并尝试实现一种新的控制策略,以提高整流器的效率和稳定性。
具体研究内容如下:1.综述VSR的工作原理及常用的控制策略,包括传统的Pulse Width Modulation (PWM)和Space Vector Modulation(SVM)等。
2.对比分析不同的控制策略在效率和稳定性等方面的差异,并探索一种新的控制策略,将其应用到VSR中,以期达到提高效率和稳定性的目的。
3.通过Matlab/Simulink或PSIM等软件建立VSR的数学模型,并仿真验证新的控制策略的有效性和优势。
三、预期成果和创新点本文预期通过对VSR控制策略的研究,得出一种新的控制策略,以提高整流器的效率和稳定性。
具体成果如下:1.对不同的控制策略进行分析比较,得出各自的优缺点。
2.开发一种新的控制策略,并通过仿真验证其有效性和优点。
3.提出控制策略改进的思路和方法,为后续的研究提供思路和方法。
本文的创新点在于,针对传统的控制策略,在保证稳定性的同时,寻求新的优化方案,以提高整流器的效率和可靠性。
四、论文结构本文将按以下结构撰写:第一章绪论第二章 VSR的基本原理第三章 VSR的常用控制策略第四章 VSR控制策略的分析比较第五章基于新控制策略的VSR仿真验证第六章结论与展望参考文献备注:以上仅为开题报告的示范,具体的内容和结构请根据实际情况进行调整。
电压型PWM整流器电流控制策略研究
跨 击 琵
娶
( 兰州交通 大学 自 动 化与 电气工程 学院 , 甘 肃 兰州 7 3 0 0 整流器 ( V S R ) 间接 电流控制 和滞环 电流 控制 进行 了研 究 。在分 析其 工作 原理 的基础 上 , 分 别建 立 了单
相V S R间 接电流 控制 和滞环 电流控 制的数学 模型 ; 随后在 M a t l a b / S i m u l i n k 仿真 环境 中搭建 了两 种控制 策略 的仿真模 型 , 并 进行仿 真 。 仿真结 果表 明 , 问接 电流控 制 的优点是 控制简 单 , 一般 无需 电流反 馈控 制 , 其主要 问题是 电流 动态 响应 慢 , 对 系统 参数 变 化敏感 ; 而滞 环 电流控 制弥补 了 间接 电流控 制 的不足 , 提 高 了控 制系统 性能 。 关键 词 :P WM 整流器 电流 控制
p h a s e VS R a r e e s t a b l i s h e d r e s p e c t i v e l y;t h e n t h e s i mu l a t e d mo d e l s o f t h e s e t wo c o n t r o l s t r a t e g i e s a r e b u i l t i n Ma t l a b /S i mu l i n k e n v i r o n me nt a n d s i mu l a t i o n s a r e c o n d u c t e d.Th e r e s u l t s o f s i mu l a t i o n s s h o w t h a t t h e i nd i r e c t c u r r e n t c o n t r o l i s s i mp l e a n d C U / T e n t f e e d b a c k c o nt r o l i s no t n e e d e d; b u t t h e d y n a mi c r e s p on s e o f c u re n t i s s l o w ,a n d i t i s s e n s i t i v e t o v a ia r t i o n o f s y s t e ma t i c p a r a me t e r s;wh i l e t h e h y s t e r e t i c c u r r e n t c o n t r o l ma k e s
三相高功率因数电压型pwm整流器控制策略
三相高功率因数电压型pwm整流器控制策略三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略是一种用于能源转换和传递的电路控制方法。
它可以有效地将变换器的效率和能量转移效率提升到新的高度。
接下来,将分步骤阐述三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略的工作原理和控制方法。
1. 工作原理三相高功率因数电压型PWM整流器是一种基于电力电子技术的高效节能电路,它的工作原理是将三相交流电压转换为直流电压,并对输出直流电压进行控制。
控制方法是通过定时器电路,将一系列脉冲信号传送到功率开关,从而控制输出电压的大小和形状。
2. 开关控制在三相高功率因数电压型PWM整流器中,电源电压需要经过变压器降压后再输入到电路中。
整流器中使用的开关器件为MOSFET管,它具有低导通电阻和高开关速度等特点。
控制方法是利用开关器件上的脉冲信号来实现控制。
开关控制是通过PWM控制的输出波形来控制MOSFET管的导通时间和导通电流。
3. 稳压控制在三相高功率因数电压型PWM整流器中,稳压控制是不可或缺的环节。
在正常情况下,整流器会根据电路反馈的电压信号,对电路中的功率开关进行控制,从而实现输出电压的稳定。
稳压控制还需要根据负载的需求来调节输出电压。
4. 周期控制在整流器控制过程中,周期控制是控制输出波形频率的重要因素。
控制周期是为了保证整流器的输出波形与网络电源输入电压同步。
控制周期还需考虑到各种电路的特性参数,来避免不必要的失控。
5. 矢量控制通过矢量控制,可实现三相高功率因数电压型PWM整流器电路的反馈控制。
矢量控制是以电路的磁场向量为基础,旋转磁场向量,从而控制整流器的输出电压和电流。
三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略的优点是稳定性好,工作效率高。
在实际应用中,可降低功率失真率和电能损耗。
在电力电子领域,它已成为传递和控制能量的重要工具之一。
PWM整流器控制策略的研究
PWM整流器控制策略的研究引言:随着电力系统中直流负载和直流电源的广泛应用,PWM(Pulse Width Modulation)整流器作为一种高效、可靠的电力变换装置,受到越来越多的关注。
PWM整流器通过控制开关器件的开关周期及占空比,实现直流电源与交流电源之间的能量转换。
PWM整流器具有输出电压精度高、输出纹波小、响应速度快的特点,被广泛应用于电力电子与自动控制系统中。
研究目的和意义:随着电力负载需求的不断增加,PWM整流器的控制策略也需要不断改进,以满足电力负载的需求。
本文旨在研究现有的PWM整流器控制策略,总结其优缺点,提出改进方案,以提高整流器的性能和稳定性。
一、传统的PWM整流器控制策略1.基础的固定开关频率PWM控制策略:该控制策略通过固定的开关频率进行开关操作,使用PID控制算法控制开关的占空比,以实现期望的输出电压。
该方法简单易实现,但难以满足电力负载快速变化的需求。
2.变频PWM控制策略:该控制策略针对电力负载变化较大的情况,通过改变开关频率实现对输出电压的调节。
该方法具有较快的响应速度,但容易产生高频谐波干扰。
二、改进的PWM整流器控制策略1.无感知电流控制策略:通过对负载电流进行检测和分析,采用无感知控制算法进行开关控制,从而实现对输出电流和电压的精确控制。
该策略在控制精度和稳定性方面具有较大优势。
2.并联调谐滤波器控制策略:通过并联调谐滤波器来消除输出电流和电压中的谐波成分,从而降低输出纹波和干扰。
该策略在提高整流器输出质量和稳定性方面具有显著效果。
三、案例分析以变频PWM控制策略为例,通过建立数学模型和仿真实验,对比传统固定开关频率PWM控制策略和改进的无感知电流控制策略在响应速度和稳定性方面的差异,并进行实验验证。
四、结论与展望通过对PWM整流器控制策略的研究与分析,总结传统的PWM控制策略存在的不足,并提出了改进的方法,以提高整流器的性能和稳定性。
未来的研究方向可以考虑结合其他控制算法,进一步优化PWM整流器的控制策略,以满足不同电力负载的需求。
级联型PWM整流器控制策略研究
电 气 传 动 2 1 0 0年 第 4 O卷 第 7期
级联 型 P M 整 流 器 控 制 策 略研 究 W
陶 兴 华 , 永 东 孙 敏 。李 ,
( .清华 大 学 电机 工程 与应 用 电子技 术 系, 1 北京 1 0 8 ; 0 0 4 2 .海 军工 程 大学 电 气与信 息 工程 学 院 , 湖北 武 汉 4 0 3 ) 3 0 3
TA O i — a , X ng hu LI Yon do , g— ng SU N i M n
( .De a 1 p mme t f Elcrc lEn iern T ig u iest Be n 0 0 4 C ia; .C le e n eti g n eig, sn h a Unv riy, rig 1 0 8 , hn 2 olg o a o Elcrc la d I f r t nEn iern Na a i riy o En iern Wu a 3 0 3 Hu e, i ) f eti n n oma i gn eig, v l v st f g neig, h n 4 0 3 , biChn a o Une a
A b t a t A e a c de H — Brdge PW M e tfe o l gy was pr s n e sr c : n w c s a i r c iir t po o e e t d. Co pa e t h r dii na m r d o t e ta to l H —Brd on r e o l gy i g owe l c rc drves tm s,hene c s a e tfe lo s t e ei i — ige c ve t r t po o n hi h p re e ti i yse t w a c de r c iiral w h lm na ton ofhe vy a i a nd bul r n f m e ky t a s or r, r ducn t C t The a he a ia od lof he r c iir e ig he OS . m t m tc lm e t e tfe wa s a s e t b—
电压型PWM整流器功率控制研究
电压型PWM整流器的双闭环矢量控制策略研究
\ \
步的提 高 。于是 可得 完 全解 耦 的三相 电 压 U 0) 1 WM整 流器 控制 方程 如下 : 关 函数 ,= 代表 上管 通 , S1 下管 关 ;= 代 表下 型 P SO 管通, 上管 关 。 于 相对 称平 衡且 无 中线系 对 图 3 电压 空 问矢量 分布
号 的圆形轨 迹 。
U 0
则 对整 流器 模 型进 行 c r l k变 换 以 及 a 如 照 图 3所 示 的 电压 空 问 矢量 定 义 可 pr ak变换 得 P WM整 流 器 在 d q坐 标 系下 方 知 , 间八个 基本 电压 矢量 u组 成六 边形 , - 空 分
程 :
=S S ^
由于 d 轴 之 间的 电流存 在耦 合 , q 引入 电
+U ̄ v o
流状 态 反 馈
w i , 以 实 现对 d L )可 q轴 电
【o 00
C
i -i : L
流 的解 耦 , 且 引入 电 网扰 动 电压 f b q 并 l U ) d 作 为前 馈补 偿 [— 1 系 统 的 动态 性 能有 进 5 6, 使
控制 。仿真 结果 证 明 了该 方 法的可行 性 ,控 制 系统 具有 良好 的动 、 态响应 能 力 , 流母线 电压 稳 定 , 静 直 实现 了单 位功 率 因数 的 能量 双
向传 输 。
关键 词 : WM 整 流 器 ; 闭环 ; P 双 空间 矢量 ; 解耦控 制 中图 分类 号 : M 6 T 41 文 献标 识码 : A
1概 述 采用 空间 坐标 变换 概 念 ,以输 入 电压矢 量 的 单位 功 率 因数 的 电压 型 P WM整 流 器 由 位置 为 d 正方 向 , 轴 即取 三相输 入 电压为 : 于具 有 网侧 电流 谐波 含量 小 、 功率 因数 高 、 电 l口 m O w “ =U S t C
不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究
不 平衡 电网 电压 下 三相 P WM 整 流 器 控 制 策 略 的研 究
李文生 , 李 杨
( 合肥 工业 大学电气 与 自动化工程学院 , 安徽 合肥 20 0 ) 3 0 9
摘 要 : 不平 衡 电 网 电压 下 三 相 电压 型 P M 整 流 器的 优 越 性 能 受到 了很 大 的影 响 , 原 因是 由 于 直 流 电压 产 生 了 在 W 其 奇 次 谐 波 以及 交 流 的 电 流 产 生 了偶 次谐 波 。三 相 P WM 整 流 器 直 流侧 电 压 的二 次 谐 波 以 及 在 交 流 侧 电 流 所 产 生 的 负序 分量都将对整流器 负载性能产生影响 , 同时还将 影响直流侧 电容寿命 。文章提 出一种新型不平衡观 测器及其控 制策略 可
中图分类号 : TM4 1 6
文献标识码 : A
A e C n r l e h d f rP M ot g - o r eCo v re s u d r N w o to t o o W M V l eS u c n e t r n e a U n aa c d I p tVo tg n iin b ln e n u la eCo dt o
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u。,’合成后作为整流器的电压按控制信号u—w’。 通过对输出电压乩的PI调节控制电感电压u。7 的大小,闭环系统可以实现功率的自动平衡。
圈3矢量合成电压控制原理
3控制系统
按上述原理设计的控制系统框图如图4所 示,电网电压信号的同步与取样由锁相环、计数 器、E2PROM(I)和D/A转换器(I)组成。锁相 环用于跟踪电网频率,其输出作为计数器的计数 时钟,正弦渡存储于E2PROM中,通过计数器读 出。输入电压信号经峰值整流滤波后作为D/A转 换器的参考电压,使DrA输出的正弦信号幅值可 以跟踪电网电压的波动。E2PROM(Ⅱ)中存储的 是移相90。的余弦波形,取出该波形与电压误差 信号相乘后得到电感电压控制信号,该信号与电 网电压信号相加合成后作为整流器电压控制信 号。当输出电压高于期望的电压时,PI调节器输 出电压变为负值,使电感电压控制信号反相,系统 将自动地由整流转化为逆变状态。
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23
PWM整流器的电压控制策略研究
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
毛鸿, 沈琦, 吴兆麟, Mao Hong, Shen Qi, Wu Zhaolin 浙江大学
电气传动 ELECTRIC DRIVE 2000,30(3) 12次
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图7整流器输人电压和电流仿真渡形 电流放大25倍
(a)整流状态 (b)逆变状态
5结论
一
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凡 / 7、
thⅢti矗ef plitude and phase of Ac volt89eare controlled corp。r矗tely Theexperimental resultsverify the theoretical analy—
sIs that
can operateas rectlfierand invenerwlth unity power factor.
感参数确定:口一arctg(R,/乩),实验选用的电感
口=14.3。。实验结果和理论分析基本一致。若要获 得理想的单位功率因数,可将电感等效电阻上的 电压用于相量的合成,电阻上的电压相量和输入 电压方向一致,其大小随输入电流变化,而输入电 流的大小由电压误差信号决定,因此可以将电压 误差信号取样后控制电阻电压相量的大小口]。
2控制原理
交流调速系统用sPwM控制技术,实现了逆 万方数据
变器的可逆运行。整流电路采用和逆变器相同的
拓扑结构和控制方法,以电网作为有源负载,理论
上也可实现可逆运行。图l为单相开关型整流器
主电路结构图。将工频正弦信号用三角波调制后
作为功率管vI,~vI。的控制信号。稳态时整流器
交流侧可得到含有高频分量的工频正弦电压
2】
皇墨竺塑!!!!±苎!塑
看成功率放大器,它将调制信号成正比地放大为 功率信号,调节调制信号的幅值与相位就可实现 对整流器交流侧基波电压的幅值和相位的控制,
N文, 幺一 从而控制整流器的功率流向与功率因数角。 厶文
LoI
(a)
崮2整流器相量关系图 (a)整流状态 (b)逆变状态
图2所示的直角三角形是整流器稳态时具有
引证文献(12条)
1.王晓晨.杨公训.潘志刚.孙凤香 三相PWM整流器智能功率因数控制方案的研究[期刊论文]-电力电子技术 2005(3) 2.苏长胜 基于dSPACE-DWO模块的虚拟电网磁链定向三电平整流器研究[期刊论文]-煤矿机械 2013(3) 3.李天峰.唐存东.王志平 主板工作原理与检修[期刊论文]-内江科技 2009(8) 4.田君龙.陈荣 直驱风力发电三相并网逆变电源研究[期刊论文]-科学技术与工程 2013(2) 5.王建良.吴冰 PWM整流器中支撑电容的研究[期刊论文]-电气传动 2006(6) 6.李大虎.石新春 三相电压型PWM整流器及其控制策略的仿真[期刊论文]-大功率变流技术 2010(3) 7.苏岗 基于DB20小波的PWM整流器去噪研究[期刊论文]-电子测试 2008(9) 8.王晓峰 基于DSP的三相PWM整流器[期刊论文]-应用科技 2008(6) 9.刘振来.张丁喜.何湘宁 三逆变桥的组合逆变/充电器主电路设计[期刊论文]-电气传动 2007(11) 10.陶松 工业主板开机电路分析及故障检修[期刊论文]-电子世界 2012(8) 11.高祖昌.苏岗.黄金.谢望玉 小波分析在PWM整流器去噪中的研究[期刊论文]-中国测试技术 2008(5)
献[3]没有提出m和c。sn协调控制的具体方法,
而文献[2]提出的方法较为复杂,本文通过对整流
器交流侧相量的进一步分析,提出一种简化的控
制方法。
在图2的电压直角三角形条件下,假设整流
器是一个无损的开关网络,则稳态时电网输入平
均功率等于整流器直流输出功率
r,2
uN,w一等
(5)
将Jx=u L1/(叫L)代入式(5)可得
耻√笔学
㈤
式(6)为整流器稳态时的功率平衡式,当式中的电
网电压ux或负载凰扰动时,功率平衡被破坏, 通过对电感电压己,u的调节可使功率重新平衡,
且维持直流输出电压不变。在U。,的调节过程中, 只要保证电感电压滞后或超前输入电压90。,则 图2所示的电压相量图就可以保证,整流器就具 有单位功率因数。系统控制原理图见图3,输入电 压采样信号己,w 7和移相90。的电感电压控制信号
单位功率因数的充分必要条件,设整流器直流输 出电压为玑,调制信号的调制比为m,则交流侧
基波电压有效值为
u。一些
(2)
 ̄/2
由相量图可得
UANlcosd—UN
(3)
将式(2)代入式(3)得
。。。。。一三娶坠
(4)
Ud
式(4)即是整流器达到稳态时功率因数为1
的充要条件,等式中的4个变量相互耦合,相互关
联,要使等式成立,m和cosn必须协调控制…。文
a Unity Power Factor S1nu80idal Current Boost Type Three—
Phase RectlfLer.IEEE Trans Ind.Electron.1988,35(4):508
~S15
3郑额楠,年英梅等.三相AC—DC电压潦型变流器主电路参数 关系的仿真研究.电气传动,1998,(2)
万方数据
本文对整流器交流侧相量关系进行了分析, 推导了整流器稳态时单位功率因数运行的充分必 要条件,提出一种采用矢量合成原理获得整流器 近似单位功率因数的方法。该方法根据单位功率 因数下的整流器相量关系,通过矢量合成构造出 控制信号用于整流器的电压控制。该控制方法原 理简单,开关机理清楚,控制电路不需要高品质 宽频带的电流传感器,降低了系统成本。该控制 策略对三相PwM整流器同样适用。
凡
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W
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(b)
田5实验波形 (a)整流状态 (b)逆变状态 横轴:5 ms/格I电压“N;125 V/格}电流iN:5A/格
邸t秘
图6考虑电感等效电阻时的整流器相量图 (a)整流状态 (b)逆变状态
图7为上述实验参数下的数字仿真结果,图 7a、7b分别对应整流器整流和逆变状态时的输入 电压和电流波形,和实验结果基本一致。
电气传动2000年第3期
PWM整流器的电压控制策略研究
浙江大学 毛鸿沈琦吴兆麟
搞,t通过对PwM开关模式整流器(sMR)交流侧相量关系的分析,提出一种通过矢量合成对整流器交流 侧基渡电压的幅值和相位实现协调控制的方法。仿真和实验证明,整流器可工作于功率因数近似为l的整流或 逆变状态。
美■词:整流逆变功率因散校正正弦脉宽调制
”一w,其基波分量“nw。与电网电压“N、电感基波电
压n。之间满足相量关系
【,N—ULl+UANl
(1)
图1单相整流器主电路结构
忽略电感电流的高次谐波,整流器具有单位 功率因数时的电压相量图如图2所示。图2a对应 整流状态,整流器交流侧基波电压滞后电网电压 a角;图2b对应逆变状态,整流器交流侧基波电 压超前电网电压a角。可见,通过控制整流器交流 侧基波电压的幅值和相位即可控制整流器功率的 流向和功率因数角。根据SPwM理论,整流器可
波形,电流和电压几乎反相,但存在约166的相 差。引起上述相位差的原因是:原理分析和控制系 统设计时没有考虑输入电感的等效电阻,而实际 电路中的电感等效电阻使电感电流相量和电压相 量之间不再成垂直关系。图6为考虑电感电阻的 相量图,从图上可以清楚地看到,整流状态时电流 超前电压口相角,逆变状态时电流超前负电压相 量口相角,二者功率因数基本相同。口的大小由电
Keywords:rectifyjng inve rting power factor correctlon SPWM