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            功率因數(shù)閉環(huán)控制的PWM整流器設(shè)計(jì)

            作者: 時(shí)間:2009-08-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            1. 引言

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/191945.htm

            近幾年來,隨著電力電子裝置的應(yīng)用日益廣泛,電網(wǎng)中諧波電流和無功功率對(duì)電力系統(tǒng)的污染也日益嚴(yán)重。消除諧波污染并提高,已經(jīng)成為電力電子技術(shù)中的一個(gè)重大課題。作為解決這一問題的途徑之一,能夠?qū)崿F(xiàn)任意運(yùn)行,直流輸出穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,且?guī)缀醪划a(chǎn)生諧波的 已得到廣泛的研究。
            針對(duì)以上課題,本文提出了一種,可以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的。在克服電流諧波污染的同時(shí),可以通過對(duì)功率因數(shù)的調(diào)整,對(duì)電網(wǎng)的無功功率進(jìn)行一定的補(bǔ)償。

            2. 整流原理

            三相PWM主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要包括交流側(cè)的電感、電阻、直流電容、以及由全控開關(guān)器件(IGBT)和續(xù)流二極管組成的三相全橋電路。Ua、 Ub、Uc為三相交流電源,RL為負(fù)載。通過適當(dāng)?shù)牟呗钥刂迫嗳珮螂娐分械牧鶄€(gè)全控開關(guān)器件V1~V6的開關(guān)狀態(tài),便可以在直流側(cè)得到穩(wěn)定的電壓輸出,同時(shí)保證交流側(cè)電流相位可控,且諧波小。常用的控制方案包括電流跟蹤和矢量控制等。[1]


            圖1所示的三項(xiàng)PWM整流器主電路中,假設(shè)電網(wǎng)電壓三相對(duì)稱且穩(wěn)定;開關(guān)器件理想,沒有過渡過程,其通斷狀態(tài)由開關(guān)函數(shù)描述,開關(guān)函數(shù)定義為 ??梢缘玫诫娮栊载?fù)載RL情況下,三相PWM整流器在ABC坐標(biāo)系中的一般數(shù)學(xué)模型為[1]:

            (1)
            電流跟蹤PWM整流器中,利用上下橋臂的開通與關(guān)斷控制相應(yīng)相電流的瞬時(shí)值,使交流電流嚴(yán)格跟蹤三相參考電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的控制。如圖2所示。三相參考電流的相位由交流電壓相位和功率因數(shù)設(shè)定決定,而其幅值則與直流側(cè)電壓有關(guān)。

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