复矢量调节器的低开关频率PWM整流器研究

传统pwm整流器直接功率控制(dpc)中,靠近基本电压矢量的地方,容易出现无功功率失控现象,导致网侧电流出现畸变和较大的直流电压波动。从pwm整流器瞬时功率数学模型出发,分析了开关矢量对瞬时有功功率和无功功率的作用机理,设计了一种基于新扇区空间划分方法和新开关矢量表的pwm整流器dpc策略,该方法具有兼顾有功功率调节的快速性、抑制无功波动和降低开关频率的功能。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。

以三电平电压型pwm整流器的数学模型为基础,结合瞬时无功理论,推导了瞬时功率和三电平整流桥开关矢量之间的关系,提出了一种固定开关频率的三电平pwm整流器的直接功率控制方法。该方法基于空间电压矢量调制,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制。相对于传统的开关表bang-bang控制方式的直接功率控制,该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计。实验结果表明该控制策略实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能。

짂컷뿆벼듳톧쮶쪿톧캻싛컄죽쿠룟릦싊틲쫽pwm헻쇷웷뗄짨볆뫍퇐뺿탕쏻ꎺ샮쿠럦짪쟫톧캻벶뇰ꎺ쮶쪿튵ꎺ뗧솦뗧ퟓ폫뗧솦뒫뚯횸떼뷌쪦ꎺ쏏퇥뺩20080401 죽쿠룟릦싊틲쫽pwm헻쇷웷뗄짨볆뫍퇐뺿ퟷ헟ꎺ샮쿠럦톧캻쫚폨떥캻ꎺ짂컷뿆벼듳톧쿠쯆컄쿗(2쳵ì1.톧캻싛컄닜쫀뮪죽쿠뗧톹탍뿕볤쪸솿pwm헻쇷웷뗄퇐뺿2008쯦ퟅ쿖듺뗧솦뗧ퟓ벼쫵ꆢ캢뗧ퟓ벼쫵틔벰볆쯣믺벼쫵뗄랢햹,틔pwm벼쫵캪믹뒡뗄릦싊뇤뮻ힰ훃뗃떽쇋풽살풽맣랺뗄펦폃ꆣpwm헻쇷웷뻟폐룟릦싊틲쫽ꆢ뗍킳늨컛좾ꆢ쓜솿쮫쿲쇷뚯ꆢ뫣뚨횱쇷뗧톹뿘훆뗈폅뗣,퓚뗧솦쾵춳폐풴싋늨ꆢ컞릦늹뎥ꆢ뎱쇷뿘훆ꆢ첫퇴쓜랢뗧틔벰붻횱쇷뒫뚯쾵춳뗈쇬폲,뻟폐풽살풽맣삫뗄펦폃잰뺰ꆣ놾싛컄닠훘폚죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뗄뿘훆쾵춳뗄릤돌짨볆폫쪵쿖,싛컄뗄훷튪쓚죝냼삨뿘

本文提出了一种通过调节pwm整流器功率因数,来抑制交流传动的列车处于再生制动时因受电弓处电压过高而导致再生失效的方法。分析了列车再生制动时,为了抑制受电弓电压升高,所需的pwm整流器功率因数角调节的范围,给出了在pwm整流器的预测电流控制的基础上改进策略并实现其功率因数调节的方案。在考虑无功传输导致的线路功率损耗的情况下,计算了抑制受电弓电压上升所需要的pwm整流器功率因数角调节的大小,并通过仿真验证了方案的可行性。

提出了pwm整流器的等效电路并在dq坐标系下进行了建模分析,对采用变结构的电流控制环和pi电压控制环的双闭环的控制器进行了深入分析。针对变结构控制存在的不足,采用pid趋近率来减小变结构控制的抖振及到达滑模面的时间,在对pid趋近率设计进行理论分析的基础上提出了一种优化变结构控制策略。对该优化控制器的设计进行了详细的分析并进行了仿真与实验验证,结果表明所提出的优化变结构控制策略可以实现pwm整流器的单位功率因数运行,且输入电流畸变较小,在负载变化时可以保证系统的快速调节,动、静态调控特性较好。

1 dsp、cpld在电流型pwm整流器中的应用 马韬，彭咏龙，石新春 （华北电力大学电气工程学院，保定071003） 摘要：提出了一种简单的双闭环spwm的直接电流控制 方法，详细分析了该电路的数学模型，并对该电路进行了 psim仿真，最后利用dsp和cpld控制器实现了整流器的 全数字控制。仿真和实验结果验证了该控制策略的正确性和 可行性。 关键词：dsp；cpld；csr；双闭环 0引言： 从拓扑结构上pwm整流器可分为电压型和电 流型两大类。长期以来，电压型pwm整流器 (voltagesourcerectifier——vsr)以其较低的损耗、 简单的结构及控制等优点一直成为pwm整流器研 究的重点，但随着大功率变流技术的发展特别是电 流型pwm整流器(currentsourcerectifier—csr) 在超导储能中

通过功率变换器的数学模型,分析了现行直接功率控制(dpc)系统的原理。传统dpc系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率,开关表的设计决定了系统的动、静态性能,为了满足不同的控制要求,文章详细分析了开关表的设计方法,通过对传统开关表的改进,克服了传统开关表的缺点,获得了良好的功率控制效果。仿真结果验证了新开关表设计方法的有效性。

pwm整流器是一种高功率因数、低噪音静止变流器。采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了准确观测虚拟电网磁链的方法,解决了pwm整流器无电压传感器运行的关键问题。

通过理论分析和仿真验证方法,研究了新型降压型矩阵整流器算法应用中的几个关键问题。建立了平衡与不平衡供电条件下矩阵整流器的开关函数算法,证明了平衡供电条件下该算法仍然能够实现mr的四象限能力,也证明了该算法与mr输入电流空间矢量调制(svm)算法具有本质上的共性,并在详细分析平衡供电条件下电流svm算法的基础上,给出了适用于3种不平衡供电条件下改进的电流svm算法,包括波形畸变、幅值不平衡和初相不平衡,并且通过合理安排零矢量的作用区间而设计了一种共模电压抑制方法,使得共模电压降低一半,最后部分提供了基于simulink7.0的仿真分析结果,验证了理论分析的正确性。

为了提高电流型pwm整流器网侧功率因数和系统抗干扰能力,提出了采用互联和阻尼分配无源控制方案设计系统控制器的新型控制策略。根据能量成型和端口受控哈密顿控制原理,建立了电流型pwm整流器的端口受控耗散哈密顿（pchd）模型,根据系统控制器的设计目标,求取了期望稳定平衡点。通过配置与系统结构兼容的能量函数,在期望稳定平衡点处设计了镇定的控制器,实现了电流型pwm整流器单位功率因数运行、直流电流快速达到期望值并稳定运行于平衡点的控制目标,仿真结果证明了该方案的可行性。

맣뚫릤튵듳톧쮶쪿톧캻싛컄죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷벰웤뿘훆닟싔퇐뺿탕쏻ꎺ솺뷵퓳짪쟫톧캻벶뇰ꎺ쮶쪿튵ꎺ뿘훆샭싛폫뿘훆릤돌횸떼뷌쪦ꎺ퓸퓀쓏20080501 죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷벰웤뿘훆닟싔퇐뺿ퟷ헟ꎺ솺뷵퓳톧캻쫚폨떥캻ꎺ맣뚫릤튵듳톧놻틽폃듎쫽ꎺ3듎놾컄뛁헟튲뛁맽(6쳵ì1.닜쏊죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뗄퇐뺿폫짨볆[톧캻싛컄]20082.컩탱열죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20093.쇵ﻈ죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷뿘훆닟싔퇐뺿[톧캻싛컄]20084.닜쫀뮪죽쿠뗧톹탍뿕볤쪸솿pwm헻쇷웷뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20085.톦뎬pwm헻쇷웷뿘훆쾵춳뗄퇐뺿[톧캻싛컄]20066.돂ퟚ믔죽쿠뗧톹탍pwm헻쇷웷ꎨvsrꎩ벰

提出了一种新型脉宽调制(pwm)瞬态电流控制方法。该方法针对整流器启动瞬时电流过冲现象,当电流在阈值范围内变化时,采用常规瞬时电流控制方法以实现整流器的功能目标;而当电流越限时,采用瞬态电流过冲控制器以抑制电流过冲。实验结果显示,采用新型电流控制策略时,pwm整流器在可控整流启动过渡过程中未出现明显的电流过冲现象。该控制方法实现简单,易于工程应用。

版本：a 制订/日期审核/日期 crmami √ √ √ √ √ √ √ √ √ crmami √ √ 佑昌精密机械有限公司 文件编号： 文件名称整流器类进料检验规范 页码：第页，共2页 制订部门：品质部 3.3灯光与被测物距离：100cm以內； 3.4检查角度：以垂直正视为准±45度； 3.5检测工具：卡尺、万用表、 批准/日期 1.目的 明确线材来料品质验收标准，规范检验动作，使检验、判定标准能达到一致性 廖坦军 封装形式及外 形尺寸 结构 外形尺寸参见附图。 2.范围： 适用于我司所有线材制品来料检验。 5.检验内容： 判定 3．检验条件： 3.1照明条件：日光灯600～800lux； 3.2目光与被测物距离：30～45cm； 4．参照资料： 依照正常检验:cr=0,ma=0.4

电压型PWM整流器(VSR)及控制系统的matlab仿真

word文档可编辑 变压器与整流器 作者：佚名文章来源：本站原创点击数：更新时间：2005-5-16 一、高变低，低变高 如图1所示找一个凵形的铁芯，在它的两臂上缠上绝缘布。用直径0．2 毫米的漆包线，在铁芯的一臂上绕1100匝；在它的另一臂上用直径0．5 毫米的漆包线绕45匝，并在15匝、30匝的地方各抽出一个接头（把绕 线折回一段，往一个方向扭几转，不能把绕线弄断）。然后把一方形铁条 横放在凵形铁芯开口处，铁芯就成了一个闭合的方框。 把1100匝的线圈接到220伏的交流电源上，用交流电压表（如果用 自己做的电流检验计来测量，必须串联上一个整流器才行）测出另一个线 圈的15匝、30匝、45匝的电压。 从测出的电压数字看，只有几伏，都比220伏的交流电压低得多，这 就是说，比较高的电压经过这么个装置以后，给变成了较低的电压。上面 这个装置就

为控制直流侧电压恒定,保证整流器单位功率因数运行,从能量守恒的角度,根据lyapunov稳定性理论,提出一种新的瞬时功率控制策略,该控制策略包含一个pi控制器和负载电流前馈补偿,给出了瞬时功率控制应用pi控制器的理论依据,同时提出一种规范化极点配置电流解耦方案,解耦方法简单易行,实现d-q轴电流解耦。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

传统pwm整流器的直接功率控制(dpc)系统中,在靠近基本电压矢量的位置,出现功率调节失控,导致网侧电流谐波含量较大。在pwm整流器功率数学模型的基础上,分析了电压矢量对有功功率和无功功率的影响,针对传统开关表下功率调节能力不稳定的问题,提出了动态扇区划分下的双开关表控制策略。该方法实现了功率调节的有效性,而且获得了更好的动态控制效果,更低的电流谐波含量。最后matlab/simulink仿真实验结果验证了该控制策略的正确性和实用性。

直接功率控制(dpc)动态响应比电压定向控制(voc)要快,提出了一种无交流电压传感器的三相电压型pwm整流器基于虚拟电网磁链的直接功率控制策略。由于通过估计虚拟磁链来计算功率,因此可省略网侧电压传感器,该控制结构为直流输出电压外环,功率控制内环节。仿真结果表明,系统可达到单位功率因数,电流畸变小,具有良好的动静态性能,方案切实可行。

研究了基于单周期控制的三相六开关高功率因数整流器,推导了三相六开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的pfc控制器,完成了2kw三相高功率因数整流器的设计与试验。试验结果表明,该系统的功率因数可达0.991,实现了单位功率因数校正和低电流畸变。

在分析单相pwm整流器工作原理的基础上,采用补偿输出纹波电压的方法改进了传统的电压电流双闭环控制策略,并在simulink环境中对单相可逆整流器模型进行了仿真。仿真结果表明,采用补偿输出纹波电压的方法可以有效降低由输出纹波电压引起的输入电流畸变,从而减少对电网的污染。

本文在分析单相pwm整流器工作原理的基础上,采用补偿输出纹波电压的方法改进了传统的电压电流双闭环控制策略,并在simulink环境中对单相可逆整流器模型进行了仿真,仿真结果表明采用补偿输出纹波电压的方法可以有效降低由输出纹波电压引起的输入电流畸变,从而减少对电网的污染。

pwm整流器采用直接电流控制策略和双闭环控制结构,内环电流控制器采用电流反馈和电压前馈的解耦控制策略,利用pi调节实现电流的快速跟踪控制。外环电压控制器由pi控制器构成,能够保证直流电压的稳定运行。由整流器的控制结构及其在旋转dq坐标系下引入pi调节器后的数学模型,简化得到电压环、电流环传递函数,根据控制系统要求采用3种方式设计pi参数。分析3种方式设计的pi参数下系统抗扰动性,用matlab仿真验证设计方法的正确性,结果表明在采用典型二型系统设计和二阶系统设计方法下,系统具有良好的动态性和稳定性。