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2025-01-14 04:51本頁面
【正文】 7 PWM整流電路的控制方法 1) 間接電流控制 間接電流控制也稱為 相位和幅值控制 。 按圖 729a（ 逆變時為圖 729b） 的相量關(guān)系來控制整流橋交流輸入端電壓 ， 使得輸入電流和電壓同相位 ， 從而得到功率因數(shù)為 1的控制效果 。 圖 731， 間接電流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 圖中的 PWM整流電路為圖 730的三相橋式電路 控制系統(tǒng)的閉環(huán)是整流器直流側(cè)電壓控制環(huán) 。 有多種控制方法 ， 根據(jù)有沒有 引入電流反饋 可分為兩種 間接電流控制 、 直接電流控制 。 圖 731 間接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 48 PWM整流電路的控制方法 從整流運行向逆變運行轉(zhuǎn)換 首先負(fù)載電流反向而向 C充電 ， ud抬高 ， PI調(diào)節(jié)器出現(xiàn)負(fù)偏差 ，id減小后變?yōu)樨?fù)值 ， 使交流輸入電流相位和電壓相位反相 ， 實現(xiàn)逆變運行 。 穩(wěn)態(tài)時 ， ud和 仍然相等 ， PI調(diào)節(jié)器輸入恢復(fù)到零 ， id為負(fù)值 ，并與逆變電流的大小對應(yīng) 。 控制原理 *du圖 731 間接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 結(jié)合圖 7－ 31進(jìn)行說明。 49 PWM整流電路的控制方法 控制系統(tǒng)中其余部分的工作原理 圖中上面的乘法器是 id分別乘以和 a、 b、 c三相相電壓同相位的正弦信號 ， 再乘以電阻 R， 得到各相電流在 Rs上的壓降 uRa、 uRb和 uRc。 圖中下面的乘法器是 id分別乘以比 a、 b、 c三相相電壓相位超前 π/2的余弦信號 ， 再乘以電感 L的感抗 ， 得到各相電流在電感 Ls上的壓降 uLa、 uLb和 uLc。 各相電源相電壓 ua、 ub、 uc分別減去前面求得的輸入電流在電阻 R和電感 L上的壓降 ， 就可得到所需要的交流輸入端各相的相電壓 uA、uB和 uC的信號 ， 用該信號對三角波載波進(jìn)行調(diào)制 ， 得到 PWM開關(guān)信號去控制整流橋 ， 就可以得到需要的控制效果 。 存在的問題 在信號運算過程中用到電路參數(shù) Ls和 Rs， 當(dāng) Ls和 Rs的運算值和實際值有誤差時 ， 會影響到控制效果 。 是基于系統(tǒng)的靜態(tài)模型設(shè)計的 ， 其動態(tài)特性較差 。 間接電流控制的系統(tǒng)應(yīng)用較少 。 50 PWM整流電路的控制方法 2) 直接電流控制 有不同的電流跟蹤控制方法，圖 632給出一種最常用的采用電流滯環(huán)比較方式的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 圖 732 直接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 通過運算求出交流輸入電流指令值，再引入交流電流反饋，通過對交流電流的直接控制而使其跟蹤指令電流值。 51 PWM整流電路的控制方法 ? 控制系統(tǒng)組成 – 雙閉環(huán)控制系統(tǒng) ， 外環(huán)是直流電壓控制環(huán) ， 內(nèi)環(huán)是交流電流控制環(huán) 。 – 外環(huán)的結(jié)構(gòu) 、 工作原理和圖 731間接電流控制系統(tǒng)相同 。 – 外環(huán) PI調(diào)節(jié)器的輸出為 id， id分別乘以和 a、 b、 c三相相電壓同相位的正弦信號 ， 得到三相交流電流的正弦指令信號 ， 和 。 – ， 和 分別和各自的電源電壓同相位 ， 其幅值和反映負(fù)載電流大小的直流信號 id成正比 。 – 指令信號和實際交流電流信號比較后 ， 通過滯環(huán)對器件進(jìn)行控制 ， 從而使實際交流輸入電流跟蹤指令值 。 *ai *bi *ci*ai *bi *ci52 PWM整流電路的控制方法 圖 732 直接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 優(yōu)點 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單 ， 電流響應(yīng)速度快 ， 系統(tǒng)魯棒性好 。 獲得了較多的應(yīng)用 53 PWM控制技術(shù)的地位 PWM控制技術(shù)的地位 ◆ PWM控制技術(shù)是在電力電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并對電力電子技術(shù)產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)影響的一項技術(shù)。 ■ PWM技術(shù)與器件的關(guān)系 ◆ IGBT、 電力 MOSFET等為代表的全控型器件的不斷完善給 PWM控制技術(shù)提供了強大的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ■ PWM控制技術(shù)用于直流斬波電路 ◆ 直流斬波電路實際上就是直流 PWM電路，是 PWM控制技術(shù)應(yīng)用較早也成熟較早的一類電路，應(yīng)用于直流電動機調(diào)速系統(tǒng)就構(gòu)成廣泛應(yīng)用的 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng) 。 ■ PWM控制技術(shù)用于交流 — 交流變流電路 ◆ 斬控式交流調(diào)壓電路 和 矩陣式變頻電路 是 PWM控制技術(shù)在這類電路中應(yīng)用的代表。 ◆ 目前其應(yīng)用都還不多，但矩陣式變頻電路因其容易實現(xiàn)集成化，可望有良好的發(fā)展前景。 54 第 7章 PWM控制技術(shù) ? 小結(jié) PWM控制技術(shù)用于 逆變電路 – PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具代表性 。 – 正是由于在逆變電路中廣泛而成功的應(yīng)用 ， 才奠定了PWM控制技術(shù)在電力電子技術(shù)中的突出地位 。 – 除功率很大的逆變裝置外 ， 不用 PWM控制的逆變電路已十分少見 。 – 第 4章因尚未涉及到 PWM控制技術(shù) ， 因此對逆變電路的介紹是不完整的 。 學(xué)完本章才能對逆變電路有較完整的認(rèn)識 。 55 第 7章 PWM控制技術(shù) ? 小結(jié) PWM控制技術(shù)用于 整流電路 – PWM控制技術(shù)用于整流電路即構(gòu)成 PWM整流電路 。 – 可看成逆變電路中的 PWM技術(shù)向整流電路的延伸 。 – PWM整流電路已獲得了一些應(yīng)用 ， 并有良好的應(yīng)用前景 。 – PWM整流電路作為對第 3章的補充 ， 可使我們對整流電路有更全面的認(rèn)識 。 56 第 7章 PWM控制技術(shù) ? 小結(jié) PWM控制技術(shù)與 相位控制技術(shù) – 以第 3章相控整流電路和第 6章交流調(diào)壓電路為代表的相位控制技術(shù) 至今在電力電子電路中仍占據(jù)著 重要 地位 。 – 以 PWM控制技術(shù)為代表的 斬波控制技術(shù) 正在越來越占據(jù)著 主導(dǎo) 地位 。 – 相位控制和斬波控制分別簡稱 相控 和 斬控 。 – 把兩種技術(shù)對照學(xué)習(xí) ， 對電力電子電路的控制技術(shù)會有更明晰的認(rèn)識 。
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