电压型PWM整流器直接功率控制研究概要VIP专享VIP免费

第23卷第5期辽宁工程技术大学学报2004年10月、,01.23NO.5JounlalofLiaoningTechIlicalUIliversityOct.2004文章编号:1008—0562(200405—0658—03电压型PWM整流器直接功率控制研究王久和1,一,李华德1,李正熙3(1.北京科技大学信息工程学院北京100083;2.北京信息工程学院信息与通讯工程系,北京10010l;3.北方工业大学机电工程学院北京100041摘要:介绍了三相电压型删整流器直接功率控制(DPC系统的组成与原理,分析了开关表的形成机理。通过建立基于MA耵.AB,simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明DPC系统具有良好的动态性能。DPc系统与现行的电流控制策略相比,无需复杂算法和PwM调制模块,可实现高功率因数、低谐波干扰;因此,DPC系统值得进~步开发和研究。关键词:PwM整流器;直接功率控制;瞬时功率:开关表;仿真中图分类号:咖4文献标识码:AResearchondirectpowercon仃olformreephaseboost—typepwmrectifierswANGJiu-heL2,LIHua.del,LIzheng.岔(1.CouegeofInfomationEn画I帕e血g,B蜘iIIgScienceand瞰hnolo留Unive两ty'Beijing1伽083,China;2.mIpt.ofIIIfo瑚a廿衄Engil玳血岛B蜘illghfom埝如nTechnolo留Ins6tIIte,B蝴ing1帅101,Chjna;3.Dept.ofMech蛐ic啦柚d聊∞tric出Engin∞血g'NormChinaUlliVe商锣ofTechnology,B蝴ingl伽阳141,ChinaAbstract:rnleaniclein仃oducesttledirectpowercon卸l(DPCp血cipleaIldcons劬tionfor慨e-phase呐st-typePWMrectifiersandanalysesswitchingtable.DPCsystemisresearchedbysimulalionmodelbasedonM棚,AB,siHmliIlk.SiInulationresultsshowtllatDPCsystemhasgooddynaIIlicspe哟mallces.Comparedwimconventionalcurrenti衄erloopcon仃ol,directpowercon∞olformree—phaseⅡlreeboost.trperectifierscanrealizehighpowerf如toraIldlowh锄onicdistomonwimoutcomple【itya培oritIllnsa11dPWMm‘dulationmIDdel.SoDPCneed缸曲erdeVelo胛∞ntaIldresearch.Keywords:PWMrectifier;directpowercon仃ol;instantaIleouspower;switclling切ble;simulation引言由于删整流器具有能量双向流动、恒定直流电压控制、低谐波输入电流、单位功率因数的优点,在工业中获得了广泛应用。现行的电压型删整流器控制策略为电流控制策略Ⅲ,其控制系统结构为直流电压外环、交流输入电流内环的级联结构,并需PWM调制模块和复杂的算法。对此,本文研究PWM整流器的直接功率控制(DPC策略。DPC系统结构为直流电压外环、功率控制内环结构,根据交流源电压及瞬时功率在预存的开关表中选择整流器输入电压的控制开关量,实现高性能整流。对此先介绍三相电压型PWM整流器DPC系统的组成原理,再利用Simulink构成仿真模型,研究电压型删整流器直接功率控制性能。1PWM整流器DPc系统的组成与原理1.1三相电压型P删整流器的数学模型三相电压型刚整流器主电路如图1所示,图1中‰,%,‰为三相对称电源电压;屯,拓,fc为三相线电流;&,&,&为整流器开关管的开关信号,S(/=口,6,f=l(上桥臂开关管导通,下桥臂开关管关断,S产0(下桥臂开关管导通,上桥臂开关管关断;%为直流电压;月,三为滤波电抗器的电阻和电感;C为直流侧电容;曰c为负载;‰,%,%为整流器的输入电压;’屯为负载电流。攻稿日期:2003.1m25基金项目:北京市重点自然科学基金资助项目(Kz200410005005第5期王久和等:电压型删整流器直接功率控制研究659蚓l三相电压型PWM整流器主电路三相电压型PwM整流器在筇坐标系下的数学模型[:二]=R[乏]+L昙[乏]+[孑:;]或“咄+L詈Ⅵ㈩c警邓^“脚吼(2耻去(2跏&一&¨芦2老(弘&’1.2三相电压型P洲整流器DPC系统组成原理文献[2】中介绍了DPC系统组成,采用了无电压互感器方案,这种方案虽然简化了硬件,但影响系统的性能‘3】;文献[4】中DPC系统采用电压互感器方案,获得了良好的性能。因此文章采用有电压互感器方案,见图2。图2中略去曰的影响。瞬时有图2DpC系统组成Fig.2b10ckdiagramofDPCsystem功与无功功率根据检测到的电流屯,如,fc及‰,%,‰进行计算,得到瞬时有功和无功功率的估算值p,口及三相电压‰,蚴,‰在固定筇坐标系中的‰,坳。p和g与给定的p阿和g阿比较后送入滞回比较器输出品,品开关信号,附由直流电压外环设定,q。r...