三相电流型pwm整流器的功率因数控制方法

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三相PWM整流器控制策略的研究与实现

三相PWM整流器控制策略的研究与实现

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三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述/tech/intro.aspx?id=565点击数:260刘永奎,伍文俊(西安理工大学自动化学院电气工程系,陕西西安710048)摘要首先介绍了三相电压型PWM整流器的拓扑结构,在此基础上,对当前应用于PWM 整流器的直接功率控制策略进行了对比分析,介绍了其实现机理和优缺点,最后,对直接功率控制在三相电压型PWM整流器中的控制技术进行了展望。

关键字 PWM整流器;直接功率控制;综述Summary about Direct Power Control Scheme of Three-Phase Voltage Source PWM RectifiersLIU Yongkui,WU Wenjun(Xi'an University of Technology,Xi'an Shannxi 710048 China)Abstract The topological structure of three-phase PWM rectifiers is introduced. On this basis, several DPC methods of three-phase voltage source PWM rectifiers were introduced and compared. At last, the pros原per of the control scheme development trends in three-phase PWM rectifiers is presented.Keywords three-phase PWM rectifiers;direct power control;summary1 概述三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数(近似为单位功率因数)等特征,有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题,被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。

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

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。

三相电压源型 PWM 整流器控制

三相电压源型 PWM 整流器控制
优点:不依赖被控对象的精确模型,具有较强的鲁棒性和白适应性,能够克服模型参数变化和非线性等不确 定因素;算法简单,响应速度快,实现容易;能在准确性和简洁性之问取得平衡,可有效地对复杂系统做出判断和 处理。缺点:缺乏分析和设计控制系统的系统方法,只能用经验和反复的试探来设计控制器,非常耗时低效;不 能保证规则库的完整性,且白适应能力有限;常规模糊控制只相当于PD控制器,控制精度不高,稳态精度低,甚 至可能振荡 。
三相电压源型 PWM 整流器控制
电气工程术语
01 背景
目录
02
电压源型整流器的双 环控制方式
03
电压源型整流器的控 制方法
04
电压源型整流器控制 方法的实际应用
05
PWM整流器控制技术 的发展趋势
06 结语
控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。根据并交流信号不同,电压源型整流器又可分为电 压控制和电流控制。由于电流控制的方法简单、直接,且具有限流和短路保护作用,因此使用比较广泛。电压源 型整流器的电流控制方案一般采用以直流电压为外环、交流电流为内环的双环控制结构。根据电流内环是否引入 交流电流反馈,可分为直接、间接两种电流控制,由于直接电流控制响应速度快,鲁棒性好,占主导地位。
由于智能控制不需要建立PWM整流器的数学模型,因而也被引入到整流器控制中,但智能控制还很不成熟, 基本还停留在仿真阶段。
虽然现代的非线性和智能两类控制都还不成熟,但随着它们控制技术的进一步发展和逐步成熟,无疑它们具 有良好的应用前景。
PWM整流器控制技术的发展趋势
自20世纪80年代开始PWM整流器研究以来,PWM整流器控制虽已取得了很多成果,但仍不完善。它的发展趋势 大致可归结为以下几个方面 。
结语

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述

三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述1 概述三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数(近似为单位功率因数)等特征,有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题,被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。

PWM 整流器控制策略有多种,现行控制策略中以直接电流、间接电流控制为主,这两种闭环控制策略需要复杂的算法和调制模块。

而三相电压型PWM 整流器直接功率控制(DPC)因具有控制方法简单、抗干扰能力强、良好的动态性能、可以实现有功无功的解耦控制等诸多优点而被近年来广泛研究,控制方法也层出不穷[1—2]。

本文将介绍三相电压型PWM 整流器主电路的拓扑结构和基于DPC 的控制策略,并进行对比分析,在此基础上对PWM 整流器的控制策略进行展望.2 电路拓扑近年来对于三相电压型PWM 整流器拓扑结构的研究在小功率场合主要集中在减少功率开关[3]和改进直流输出性能上;对于大功率场合主要集中在多电平[4]、变流器组合以及软开关技术上[5]。

目前较成熟的拓扑有两电平和三电平PWM 整流器结构.三相电压型两电平PWM 整流器是最基本的PWM 整流电路,因为结构简单、控制算法相对成熟,得到了广泛应用.与其相比三电平PWM 整流器每个桥臂多了两个开关管和两个箝位二极管,电路结构复杂、存在中点电位平衡问题、控制算法繁琐,但因此种电路具有更大的变换功率、更低的输入电流畸变率等优点,也被广泛研究应用。

3 直接功率控制方法直接功率控制(DPC)系统结构是以直流侧电压为外环、瞬时功率控制为内环的双闭环系统。

从功率守恒的角度看,直接功率控制PWM整流器是在交流侧电压一定的情况下,通过控制流入整流器瞬时有功功率和无功功率,来达到控制瞬时输入电流的目的,从而获得预设的功率因数和功率流动方向。

3.1 基于电压的直接功率控制(V-DPC)与此前各种PWM整流器控制策略相较,该控制策略的突出优点在于:(1)不需要PWM 调制模块、不需要电流闭环调节、借助于开关矢量表直接对有功功率与无功功率进行控制,控制算法简单;(2)系统具有更快的动态响应速度;(3)输入电流具有更低的畸变率;(4)瞬时功率的获取采用无电压传感器的预测模型,在一定程度上节约硬件成本。

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

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。

三相电压型PWM整流器及控制

三相电压型PWM整流器及控制

➢双PWM交-直-交变频调速系统 对于功率因数很低的整流器,有两种改进方法:
✓最直接的方法是采用无功补偿和消除谐波的滤波器,然 而这是一种事后补救的办法。
✓更为积极有效的方法是对整流器本身进行改进,使其尽 量不产生谐波,且电流和电压同相位。这种整流器称为高 功率因数整流器。PWM整流器就是一种高功率因数的整 流器。
+
串联变流器
➢超导磁能存储
并联变流器
超导 线圈
➢ 太阳能、风能等可再生能源的并网发电
+
太阳电 池阵列
风力机风力发
电机
+
G
➢其它功能(新型UPS、高压直流输电)
4、 PWM整流器的工作原理
单位功率因数的含义:
✓整流状态时,网侧电压、电流同相。 ✓逆变状态时,网侧电压、电流反相。 PWM整流器网侧电流及功率因数可控。
2、PWM整流器的拓扑结构
电压源型(VSR) 直流脉动小,输入电流连
续且简单易行,成为当今
按主电路结构
主要研究对象。
电流源型(ISR)
两电平型整流器 从输出电平角度
单相半桥 单相全桥 三相半桥 三相全桥
三电平型整流器 应用于大功率场合
- us+ L
ห้องสมุดไป่ตู้T2
T1
T3
C1

- us+ L
C1



C2
T2
L
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+ vdc
RL
- eL
图4 PWM整流器模型电路
D
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O
C
V A VL
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a) 纯电感特性运行

一种三相PWM变流器的功率因数调节方式

一种三相PWM变流器的功率因数调节方式

(/M2 112t +一E唧) ( 、 面d 7 )
a e tp o v r r b s d o h s n mp i d o t l s p e e t d W i x d P a g e t a ge rl t n o h — g —y e c n e t a e n p a e a d a l u e c n r i r s n e . t f e A n l r n l ea i f p a e t o hi i o
谐波 较小等优 点 ,对于研 究三相软 开关 P WM 变 流器有重要参考价值 。
或向电网回馈无功功率 . 省去无功补偿装 置 。 这样 不但 能最大限度地提 高 电源利用 率 .还可对系统 进 行 无 功 补 偿 , 部 改 善 电能 品质 , 别 适 应 于 风 局 特
能 、 阳 能等 可 再 生 能源 分 布 式 发 电系 统 。 太
定 稿 日期 : 0 0 1 — 6 2 1— 0 2
O。 vJ — V , T 6

图 1 三 相 B ot电压 型 P os WM 变流 器主 电路
作 者 简 介 : 克 庆 (9 0 , , 南 人 , 士 , 教 授 , 屈 17 一) 男 河 博 副 研
究 方向 为 电力电子 变换 与新 能 源发 电。
关 键 词 : 流 器 :幅 相 控 制 :功 率 因 数 调 节 变 中 图 分 类 号 :M 6 T 4 文献标识码 : A 文章 编 号 :0 0 10 (0 10 - 0 4 0 10 — 0 X 2 1 )4 0 6 - 3
A g lt g Po rf c o e h d f r T r ep a ePW M l g - p n e tr Re u a i we -a t rM t o o h e - h s n Vot e Ty e Co v re a

PWM整流器

PWM整流器

三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、三相PWM整流器的数学模型
随着PWM整流器技术的发展,已设计出多种PWM整流器。尽 管种类很多,但基本的分类方法就是将PWM整流器分类成电压 源型和电流源型两大类。 相对于电流源型PWM整流器而言,电压源型PWM整流器有较 快的响应速度,且易于实现,所以目前PWM整流器一般采用电 压源型PWM整流电路。 如图2-5所示的三相VSR三线六开关主电路拓扑结构。为了论述 方便,以下把这种整流器简称三相VSR。
二、PWM整流器研究现状
现在对控制技术的研究与发展是决定PWM整流器发展的关 键因素,为了使网侧电流波形能够很好地跟踪电压波形,网侧 电流的控制显得十分重要。 电压型PWM整流器网侧电流控制策略分为两类:一类是间接 电流控制策略;另一类是目前占主要地位的直接电流控制策略 。 间接电流控制实际上就是所谓的幅相电流控制。这种控制方 案稳定性不好,电流动态响应慢,对系统参数变化敏感,因此 它已逐步被直接电流控制策略所代替。 直接电流控制相对于间接电流控制有着快速电流响应和好的 鲁棒性。具体包括:基于静止坐标的P式。 在此基础上近些年还新提出了包括无电网电压传感器、基于 虚拟磁链定向以及结合这两种方法的控制方式。
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理
三、PWM整流器的基本原理

三相PWM整流器控制策略

三相PWM整流器控制策略

三相PWM整流器控制策略作者:冯晓艳王凤白玉来源:《中国新技术新产品》2016年第09期摘要:经济的快速发展加大了对于电力的需求。

在电力的使用过程中,各种电力电子装置的大量使用,其所产生的谐波污染使得电网的供电质量受到严重的影响,以往传统的整流装置会产生大量的谐波严重影响电网电能质量。

三相PWM整流器是新型的整流装置,具有输出稳定、谐波污染度较低等的优点,其应用范围越来越广。

本文在分析三相PWM整流器工作原理的基础上提出在三相PWM整流器的控制中,通过使用PI调节和模糊控制相结合的方式来做好对于三相PWM整流器的控制的策略。

关键词:三相PWM整流器;模糊控制;功率因数校正中图分类号:TM46 文献标识码:A随着经济和科学技术的发展,在电力电子变流装置中所采用的大量的二极管不控整流电路或是晶闸管相控整流电路在获得了直流电压的同时也会产生大量的谐波,这些大量的无用谐波进入到电网中将会对电网的供电质量造成严重的影响,为解决这一难题,可以在交变整流装置中采用三相PWM整流器作为主要的交变器件,以此可以在获得直流电压的同时最大限度的减少其对于电网的谐波影响。

本文分析了三相PWM整流器中所采用的几种控制方法,以此来使得网侧电流的正弦化,提高供电质量。

1 三相PWM整流器的工作原理整流器的发展经历了不控整流器、相控整流器直至现今所示使用的三相PWM整流器等的一系列的发展历程,最早的整流器所使用的晶闸管容易导致网侧电压波形的畸变,从而对电网的供电质量产生严重的影响,在相控整流器时代,虽然通过改善了网侧的功率因数,但是其所产生的谐波影响仍然较大。

为更好的确保电网的质量,通过研发改进,使用了全控型功率开关取代了原先的功率部件,研发出了三相PWM整流器。

三相PWM整流器是一个能够对交、直流侧都进行控制的四象限运行的交流装置,其主要是由交流回路、功率开关管桥路以及直流回路等部分组成。

三相PWM整流器交流侧工作关系图如图1所示。

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。

三相电压型PWM整流器控制策略综述

三相电压型PWM整流器控制策略综述

三相电压型PWM整流器控制策略综述[摘要] 文章展现了三相电压型PWM整流器最新的研究成果和控制策略,对PWM整流器主要控制技术、原理、特点进行了系统的分析和综述。

最后,对三相电压型PWM整流器控制技术发展趋势进行了展望。

[关键词] PWM整流器控制策略综述1.引言PWM整流器可以实现功率因数校正和谐波抑制,网侧电流且电能可双向流动。

从20世纪80年代后期开始,随着全控型器件的问世,伴随着数字控制器件的普遍应用,采用全控型器件及数字控制方式实现PWM高频整流的研究进入高潮。

三相电压型PWM整流器的电流控制技术有滞环PWM电流控制[1]、固定开关频率的电流控制[2]、单周期控制[3-5]、直接功率控制[6]等控制策略,本文将具体介绍这几种主要控制策略。

2.三相电压型PWM整流器的控制策略电压型PWM整流器要控制的变量有两个:一是整流器的输出电压,二是整流器的输入电流;前者要求稳定输出控制,后者要求跟随输入电压的相位,因此PWM整流器控制结构常采用双环控制系统[7]。

2.1 滞环PWM电流控制PWM整流器滞环PWM电流控制原理如图1所示。

将实际输入电流与指令电流的上、下限相比较,其交点作为开关点。

指令电流的上、下限形成一个滞环,从而控制输入电流的变化。

这种控制策略的优点是结构简单,电流响应速度快,控制运算中未使用电路参数,系统鲁棒性好,应用较广。

缺点是开关频率在一个工频周期内不固定,且谐波电流频谱随机分布,因而给滤波器的设计带来困难。

图12.2 固定开关频率PWM控制固定开关频率的PWM控制原理如图2所示。

图2此控制策略是将指令电流和实际电流误差经比例调节后和三角波比较,其结果用来控制整流器主电路中开关元件的通断,三相PWM整流器固定开关频率控制。

三相电流的跟踪误差为(1)式中,Us为三角波的峰值;Ts为其周期,也是系统的开关周期;kp为比例调节器的系数。

式(1)表明一个开关控制强耦合的三相PWM整流器在固定开关频率PWM的控制方式下解耦为独立、线性控制的三个单相PWM整流器。

PWM 整流器电流控制技术

PWM 整流器电流控制技术

2.3 PWM 整流器电流控制技术由以上对三相PWM 整流器的建模分析可知,PWM 整流器能同时完成直流电压和交流侧电流的控制。

目前,间接电流控制和直接电流控制是VSR 两种主要的控制策略[30]。

间接电流策略简单,不需要进行电流反馈,依据电路关系,通过对整流器交流侧基波电压的控制来控制交流侧电流。

但间接电流控制主要缺点是电流动态响应慢,依赖于电路参数的准确性。

直接电流控制包括:滞环电流控制、固定开关频率电流控制、空间矢量电流控制等,这些策略能够实现电流快速响应,具有较好的动态相应性能。

2.3.1 PWM 整流器间接电流控制技术间接电流控制通过对PWM 整流器交流侧基波电压的控制,实现对交流侧电流的控制,该控制策略无需对交流侧电流进行采样闭环,因而是一种相对简单的VSR 电流控制方案[31]。

设三相对称,以A 相为例,设A 相交流输入电压为E ,交流侧电流为I ,滤波电感为L ,线路电阻为R ,整流器交流侧基波电压为V ,则由戴维南电压定律可得:()j L R ω=++E V I (2-33)当E 、L 、R 确定时,通过PWM 控制VSR 输出的交流侧基波电压V ,便能间接控制交流侧电流I 。

设:()sin()()sin()E t E t I t I t ωωϕ=⎧⎨=+⎩(2-34) 则根据(2-33)式可计算得此时VSR 交流基波电压瞬时表达式为:()sin()sin()sin()2V t E t LI t RI t πωωωϕωϕ=-++-+ (2-35)从而,如果可以控制VSR 交流侧输出式(2-35)所描述的基波电压,则此时交流侧的电流即为()sin()I t I t ωϕ=+。

通过该控制ϕ角值便能实现对功率因素的控制,当ϕ角等于0时,PWM 整流器属于单位功率因数运行状态。

使用SPWM 算法,设三角载波的幅值为±U T ,当载波频率足够高时,可忽略VSR 交流侧的谐波电压,当A 相的调制正弦信号为:()sin()ma m u t U t ωγ=+ (2-36)则与其对应VSR 交流侧基波电压表达式为:()sin()2m dc a TU Uu t t U ωγ=+ (2-37)式中dc U 为VSR 直流侧电压,当三角载波的幅值为±1时,由式(2-36)和式(2-37)可知,只需将所需的交流侧基波电压乘以2dcU ,即可得到该交流侧基波电压所对应的正弦调制信号。

三相电流型PWM整流器的控制技术

三相电流型PWM整流器的控制技术

题目:三相电流型PWM整流器的控制技术研究学院:信息电子技术学院年级: 07级专业:电气工程及其自动化*名:***学号: **********指导教师:***摘要电流型整流器作为一种整流器的基本结构,与电压型整流器一样可以用于国民经济各部门,尤其是超导技术在电力系统中的应用等方面,电流型整流器更具优越性。

因此,开展对电流型整流器的研究工作具有重要的学术意义和广泛的商业应用前景。

本文正是在这样的背景下展开了对电流型PWM整流器相关技术问题的研究并进行以下一些有意义的工作:从拓扑、数学模型、控制方法等方面对电流型和电压型PWM整流器的技术现状进行了简单总结,并对电流型PWM整流器的应用进行了详细的介绍。

对三相电流型PWM整流器的拓扑结构及工作模式进行了分析,在此基础上建立了三相PWM整流器在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系下的低频平均模型和高频模型,同时研究分析了电流型PWM整流器的频域模型,这为进一步深入研究电流型PWM整流器提供了理论基础对三相电流型PWM整流器与三相电压型PWM整流器从拓扑、数学模型、控制、损耗以及单位功率情况下进行了对比分析,得出作为对偶结构的两者在不同的应用情况下有着各自的优缺点。

对三相电流型PWM整流器的信号发生技术进行了分类,并对几种常见的技术进行了简单介绍,对三逻辑SPWM信号发生技术进行了详细介绍。

在控制方法上,电流型PWM 整流器的控制策略大体分为直接电流控制和间接电流控制两种,本文对前者进行了详细的分析,设计了PID直接电流控制的控制环路。

在理论分析的基础上,对基于三逻辑SPWM信号的电流型PWM整流器进行了仿真,仿真得到很好的预期效果,对实验验证有很好的指导意义。

关键词: 电流型整流器三逻辑SWPM 控制技术变流器建模AbstractCurrent Rectifier as the basic structure of a rectifier, and voltage rectifier can be used as the national economy sectors, particularly superconducting technology in power system applications, the current rectifier with more advantages. Therefore, carrying out research on current rectifier has important academic significance and wide range of business applications. This article is in this context to start the PWM rectifier based on the current technical issues related to research and make some meaningful work of the following:From the topology, mathematical model, control methods, and the voltage on the current type PWM rectifier technology a simple summary of the current situation, and the application of current type PWM rectifier was introduced in detail.Three-phase PWM rectifier based on the current topology and operating mode are analyzed based on this three-phase PWM rectifier in the three-phase stationary coordinate system, two-phase stationary coordinate system and the two-phase rotating coordinate system of the low-frequency average model and high frequency models, and analysis of the current type PWM rectifier in the frequency domain model, this current source for the further study provides a theoretical basis for PWM rectifierThree-phase current-type PWM rectifier for the signal generation technique have been classified in several common techniques and a brief introduction on the three logical SPWM signal generation technique is described in detail. In the control method, the current type PWM rectifier control strategy can be divided into direct current control and indirect current control of two, the paper carried out a detailed analysis of the former, the design of the direct current control PID control loop.KeyWords: Current Source Reetifier Tri一legieSPWM Control Strategies Converter Modeling目录摘要 (i)Abstract ........................................................................................................................................... i i 第 1 章绪论.. (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2国内外研究动态 (2)1.3课题研究的主要内容和重点 (3)第 2 章三相电流型PWM整流器的基本原理 (5)2.1三相电流型PWM 整流器与电压型PWM 整流器的拓扑结构 (5)2.1.1三相VSR 和三相CSR 的拓扑结构 (5)2.1.2三相SCR 电流型PWM 整流器拓扑结构 (6)2.2三相电流型整流器的数学建模与分析 (7)2.2.1三相CSR 的一般数学模型 (7)2.2.2两相静止坐标系的数学模型 (10)2.2.3两相旋转坐标系的数学模型 (11)2.3三相电流型整流器的数学建模与分析 (13)2.3.1二、三值逻辑转换 (15)2.3.2三值逻辑PWM 状态切换 (16)2.3.3三相CSR 调制信号预处理 (18)2.4三相电流型整流器的数学建模与分析 (24)第 3 章三相电流型整流器控制方法的研究 (25)3.1三相电流型PWM 整流器的间接电流控制 (25)3.2三相电流型PWM 整流器的直接电流控制 (27)3.3三相电流型PWM 整流器的SVPWM 调制技术 (28)3.3.1三相电流型整流器空间矢量调制的定义 (28)3.3.2三相电流型PWM 整流器空间矢量的合成 (31)3.3.3三相电流型PWM 整流器SVPWM 的生成 (31)3.4三相SCR 电流型PWM 整流器的SVPWM 调制 (33)第 4 章三相电流型PWM 整流器主电路参数设计 (36)4.1三相CSR 交流侧LC 滤波参数设计 (36)4.2三相CSR 直流储能电感设计 (37)4.3本章小结 (39)第 5 章实验电路设计以及实验结果 (40)5.1开环仿真和实验结果 (40)5.1.1仿真电路的设计 (40)5.1.2仿真结果及其分析 (41)5.2开环实验结果及其分析不平衡电网电压的计算 (42)5.3直接电流控制的实验结果 (47)5.3.1静态实验的结果及其分析 (47)5.3.2负载扰动实验的结果及其分析 (49)5.4本章小结 (50)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录A (55)第 1 章绪论1.1 课题研究的背景和意义电力电子技术是现代电工技术中最活跃的领域,并对电能的变换和控制起到了革命性的贡献。

三相高功率因数PWM整流器的设计

三相高功率因数PWM整流器的设计

的软 启 动 装 置 。 直 流侧 输 出 电压 在 装 置 上 电 瞬 间平 稳 上 升 至稳 态 电压 。 使
关 键 词 : W M 整 流 : 测 电流 ; 位 校 正 ; 位 跟 踪 P 预 相 相
中 图分 类 号 :M 4 1 T 6
文 献 标 志 码 : A
文 章 编 号 :0 5 2 0 (02 0 — 0 8 0 2 9 — 85 2 1 )3 0 3 — 5
摘要 : 目前 三相 功 率 因数 校 正技 术 广 泛应 用 于 P WM 整 流环 节 , 预 测 电流 控 制 则 是 实现 单 位 功 率 因数 的 一种 而
有 效 控 制 策略 。 这种 控 制 方式 有 效 地 解 决 了 网侧 电压 电流 相位 校 正 的 问题 , 简单 的 电压 环 和 电 流环 替 代 原 有 的 复 以
则 可 由 。 以及 2个 零 矢 量 和 合 成 得 ,
到 。根据 平行 四边形 原则 , 得
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标 系 下 的 电压 、 流 , 过 式 ( ) 电 通 9 可计 算 出整流 器 输
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入 电压 , 再应用 空 间矢量 合成 ,可 得到 三个 开 “ 关 函数 的 信 号 S,6 。5, ,进 而 驱 动 6个 I B S G T的通
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三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略

三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略

三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略谈龙成;李耀华;杨中龙;刘丛伟;王平【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2009(039)011【摘要】提出了三相电流型PWM整流器的一种新型实用的功率因数控制方法.该功率因数控制只需要检测电源电压和电源电流的相角,因此控制系统对系统参数不敏感.不同于传统的控制方法,将电源电压与电源电流的相角差通过PI调节器直接控制调制函数的相角;同时将直流侧电流误差通过另一个PI调节器直接控制调制函数的调制比,因此使得整个控制系统更加直观简单.更为重要的是,该功率因数控制算法能够使系统自动运行在其可以达到的最大功率因数点.该控制方法的有效性和可行性首先通过仿真进行了验证,并进一步在一个5 kV·A的试验样机上进行了验证.%A new and practical power factor control strategy for three phase PWM current source rectifier was proposed. This power factor control technique only needs the phase angles of the source voltage and the source current, so the control system is parameter insensitive. Different from the conventional control method, the phase angle of the modulation function is directly gotten from phase angles error between the source voltage and the source current through a PI regulator, while the modulation ratio of it is directly obtained from the DC side current error through another PI regulator, which makes the whole control system more straightforward and simple. What's more, the proposed power factor compensation scheme can provide maximum achievable power factor under all operatingconditions. All these analyses and the effectiveness of the control method are firstly validated by simulation results,and are verified further in a 5kV·A laboratory prototype.【总页数】5页(P33-37)【作者】谈龙成;李耀华;杨中龙;刘丛伟;王平【作者单位】中国科学院,电工研究所,北京,100190;中国科学院,电工研究所,北京,100190;安徽特种设备检测院,安徽,合肥,230051;中国科学院,电工研究所,北京,100190;中国科学院,电工研究所,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】TM464【相关文献】1.三相电流型PWM整流器的功率因数控制方法 [J], 谈龙成;李耀华;刘丛伟;王平;张彦民;王武2.基于PI+重复控制功率因数可调的电流型PWM整流器 [J], 纪天成; 亓迎川3.基于PI+重复控制功率因数可调的电流型PWM整流器 [J], 纪天成;亓迎川4.三相电流型PWM整流器的控制方法发展综述 [J], 程启明;程尹曼;王鹤霖;胡晓青;白园飞5.基于模型预测控制的单位功率因数电流型PWM整流器 [J], 李玉玲;鲍建宇;张仲超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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三相电流型pwm整流器的功率因数控制方法
三相电流型PWM整流器是一种高效率、高功率因数的电力变换器,被广泛应用于电机驱动、供电系统等领域中。

该型PWM整流器的功率因数控制方法可以通过改变PWM控制器的输出电流来实现,具体如下。

1. 引入电源电流环控制:为了控制功率因数,需要对整流器的输入电流进行控制。

在三相电路中,可以引入电源电流环控制器,并通过控制器的输出信号控制PWM控制器的输出电流大小,从而实现对输入电流的控制。

3. 反馈电路:为了保证功率因数控制的精度和稳定性,需要引入反馈电路。

反馈电路可以通过测量整流器的输入电流和输出电流,并将测量值反馈给控制器,进行比较和调节,从而保持功率因数在目标范围内。

4. 模糊控制:模糊控制是一种适用于非线性和模糊系统的控制方法。

在功率因数控制中,可以利用模糊控制器对输入电流进行模糊调节,以实现更加精确的功率因数控制。

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