三相電壓型可逆pwm整流器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 13:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是由于交流電流不作為直接的反饋控制量，系統(tǒng)缺乏自身的限流功能，需要專設(shè)過(guò)流保護(hù)電路。 開(kāi)關(guān)邏輯控制按照被控變流器或系統(tǒng)的預(yù)期性能，經(jīng)過(guò)鎮(zhèn)密的思考和邏輯運(yùn)算所得到的控制信號(hào)，最終都得轉(zhuǎn)化為變流器開(kāi)關(guān)管的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，解決這一問(wèn)題的核心技術(shù)可以統(tǒng)稱為開(kāi)關(guān)邏輯控制，形成PWM開(kāi)關(guān)邏輯的方法很多，而且正在發(fā)展中，目前主要有電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)、載波調(diào)制控制、指定諧波消除控制和瞬時(shí)電流跟蹤控制等等。三、 控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)記：三相電網(wǎng)電動(dòng)勢(shì)為： 輸入三相基波電流為：其中為三相電網(wǎng)輸入電壓幅值，為基波電流幅值，為電網(wǎng)角頻率，為功率因數(shù)角。 三相靜止坐標(biāo)系下的PWM整流器的數(shù)學(xué)模型為： 三相靜止坐標(biāo)系到兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系的變換矩陣為： 則在dq坐標(biāo)系下，其中軸q與d軸垂直，并超前d軸90176。，PWM整流器的數(shù)學(xué)模型為：功率關(guān)系： 電流調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，的控制方程如下：（前饋解耦控制） 代入上式得： 得到電流環(huán)解耦控制結(jié)構(gòu)為：電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖：忽略電阻R，其中Ts為整流器延時(shí)常數(shù)，為開(kāi)關(guān)周期，Kip為PI比例系數(shù)，KiI的PI積分系數(shù)按照II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為提高電流響應(yīng)的快速性，取較寬的中頻寬，可取為5，得：，可以解得： II型階躍輸入的跟隨指標(biāo)：34567891032211111動(dòng)態(tài)抗干擾性能指標(biāo)：345678910其中為最大降落時(shí)間，為恢復(fù)時(shí)間電壓環(huán)設(shè)計(jì)：電網(wǎng)電壓基波電動(dòng)勢(shì)：，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率足夠高時(shí)，可以忽略PWM的諧波分量，即考慮開(kāi)關(guān)函數(shù)的基波分量，則： θ為開(kāi)關(guān)函數(shù)基波初始相角，m為PWM調(diào)制比。電壓環(huán)結(jié)構(gòu)圖： 開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： 其中：電壓環(huán)中頻寬為：按照II型系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)得：，其中頻寬度為，代入上式得到PI參數(shù)為：得分別為：四、 SVPWM：SVPWM算法實(shí)現(xiàn)步驟如下。根據(jù)參考電壓，判斷合成電壓矢量所處的扇區(qū)；計(jì)算合成電壓矢量所在扇區(qū)的兩個(gè)相鄰電壓矢量的作用時(shí)間，并判斷是否成立，若不成立則必須做飽和處理；計(jì)算插入零矢量的時(shí)間；按照電壓矢量變化只改變一相開(kāi)關(guān)狀態(tài)的原則安排開(kāi)關(guān)矢量的作用次序，產(chǎn)生SVPWM波形。 參考向量Us的合成： 參考電壓矢量所處扇區(qū)N的判斷為區(qū)別六種狀態(tài)，定義：N=A+2B+4C 則上式化簡(jiǎn)可以得到： 若，則A=1，否則A=0若，則B=1，否則B=0若則C=1，否則C=0
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