【正文】
穩(wěn)定時(shí),可保持直流母線電壓基本不變,故可看作是直流電壓源。 圖33 PWM整流器純電感運(yùn)行時(shí)交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖PWM整流器的純電感狀態(tài)運(yùn)行的交流側(cè)穩(wěn)態(tài)矢量圖如圖33所示。在圖35中的C點(diǎn),由于電網(wǎng)電壓矢量E滯后交流側(cè)電流矢量I九十度,矢量E, I之間的相位關(guān)系和電容上電流,電壓相位關(guān)系一樣,因此稱PWM整流器此時(shí)交流側(cè)運(yùn)行特性呈現(xiàn)純電容性,這時(shí)只有電網(wǎng)中的容性無功功率才能被整流器吸收。整個(gè)控制過程可以由下圖形象的描述。這些控制系統(tǒng)都各有優(yōu)勢(shì),但是對(duì)于電壓型PWM整流器目前應(yīng)用較多的是電流控制策略。這是目前應(yīng)用最廣泛,最為實(shí)用化的控制方式。當(dāng)不考慮直流電壓的變化時(shí),整流器輸入電流的模型是線性時(shí)不變系統(tǒng)。在數(shù)字化系統(tǒng)中進(jìn)行坐標(biāo)變換非常方便,因此使用靜止坐標(biāo)系的控制器便會(huì)越來越少。這類方法目前還只是處于研究階段,是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的新熱點(diǎn)。由于開關(guān)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電源電壓頻率,所以電感值通常選擇很小, 則電感兩端電壓相對(duì)于電源相電壓而言可以忽略不計(jì),因此式(32)可以近似簡(jiǎn)化為: (33)在三相平衡無中線系統(tǒng)中有 ++=0 (34) 將方程組(32)中的三式相加,可得 ++=0 (35)由圖39 可知, 點(diǎn) A 、B 、C 相對(duì)于中性點(diǎn)O 的電壓又可以寫為: (36)合并(35)、(36)兩式可得:= (37) 將式(32)、(37)代入式(36)中,有: (38)將矩其寫成陣形式: = (39) 將式(31)代入式(39)中并整理可得占空比和電源相電壓,的關(guān)系如下: = (310) 由于在式(34)中矩陣為奇異陣,則方程組有無數(shù)解,設(shè)其中一解可用下式表示: (311)將上式代入式(310) 中, 可得參數(shù) = 可以為任意值。在電流電壓雙環(huán)系統(tǒng)中,作為內(nèi)環(huán)的電流環(huán)直接決定著整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)特性的優(yōu)劣。 MATLAB動(dòng)態(tài)仿真工具SIMULINK簡(jiǎn)介MATLAB軟件環(huán)境是美國(guó)NEW Mexico大學(xué)的CLEVE Moler博士首創(chuàng)的。利用Simulink對(duì)電力電子學(xué)中的各種整流波形進(jìn)行的仿真有利于對(duì)PWM整流器進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性分析。(1)輸入電壓和輸入電流:輸入電壓和輸入電流波形如圖46所示。圖48 電壓誤差信號(hào) 圖49 PI調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)圖410 負(fù)載突增時(shí)輸入電壓和電 圖411 負(fù)載突增時(shí)輸出電壓從仿真結(jié)果可以得出結(jié)論:在負(fù)載突增和突減情況下,單周期控制策略具有抵抗負(fù)載擾動(dòng)的能力,實(shí)現(xiàn)了輸出電壓無靜差的要求。參考文獻(xiàn)[1] 王兆安, 黃俊. 電力電子技術(shù)[M]. 第四版. 北京: 機(jī)械上業(yè)出版社, 2001.[2] 武志賢, 蔡麗娟, [J] . 西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社, 2005.[3] [D]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué), 2005.[4] 葉斌, 電力電子應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2006. [5] 熊健, 張凱, 裴雪軍, 等 一種改進(jìn)的PWM 整流器間接電流控制方案仿真[ J ]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2003. [6] 張崇巍, 張興. PWM 整流器及其控制策略[ M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003. [7] BORISAVLJEVIC, Modeling and Analysis of a Digitally Controlled High Power SwitchMode Rectifier[J].IEEE Transaction on Power Electronics,2005. [8] 岳怡. 數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)[M]. 西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000.[9] 張崇巍, 張興. PWM 整流器及其控制[M]. 北京:機(jī)誡工業(yè)出版社,2003.[10] QIAO Chongming, Smedley Keyue Ma. A general threephase PFC controller for rectifiers with a seriesconnected dual boost topology [J] . IEEE Transactions on Industry Applications, 2002.[11] Roberts P C, Mcmahon R A. Equivalent circuit for the brushless doubly fed machine including parameter estimation and experimental verification[J]. IEEE Proceedings Electric Power Applications,2005.[12] 王君瑞. 雙PWM 變頻器勵(lì)磁的變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)[J]. 電機(jī)技術(shù),2011. [13] YANG Chen,Smedley K M. Onecyclecontrolled three phase gridconnected inverters and their parallel operation[J]. IEEE Transactions on Industry Applications,2008.[13] 潘后榮, 吉同周, 竇一平. 交流勵(lì)磁變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制策略與試驗(yàn)[J]. 山西:能源與節(jié)能., 2009. [14] 楊志強(qiáng), 宋平崗. 基于Matlab 的單周期控制三相高功率因數(shù)并網(wǎng)逆變器的建模與仿真[J]. 大功率變流技術(shù), 2009.[15] 趙金. 新型可逆PWM整流器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)仿真. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2004[16] 田亞菲, 何繼愛. 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真實(shí)現(xiàn)及分析. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào), 2004.[17] 裴云慶. LC濾波的三相橋式整流電路網(wǎng)側(cè)諧波分析. 電力電子技術(shù),2003,[18] Min B D, et al. SVMbased hysteresis current controller for three phase PWM rectifier. IEE Proceedings Electric Power Applications, 2009. [19] Rusong Wu, et al. Analysis of a PWM ac Voltage source converterunder the predicted current control with a fixed Switchingfrequency. IEEE Trans . on Industry Applications, 2008.[20] Keyue M Smedley. One cycle control of switching Annual IEEE PESC, 2001. [21] Keyue MSmedley, SlobodanCuk. One cycle control of switching co nverters. IEEE Trans. on Pow er Electro nics, 1995.本論文的選題、課題的研究及撰寫工作是在我的指導(dǎo)老師劉松斌副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,在劉老師的指導(dǎo)下,我不僅在學(xué)術(shù)上有所收獲,而且逐步培養(yǎng)了自己獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。圖412 負(fù)載突減時(shí)輸入電壓和電流(3)變換器整流到逆變過程:,有源前端變換器從整流到逆變時(shí)輸入電壓和電流波形如圖413所示,直流母線輸出電壓如圖414所示。從仿真結(jié)果可以看出:由于的單周期控制策略消除了PI調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)Vm對(duì)變換器的影