双PWM变频器及应用技术研究.pdf

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1、电气传动《自动化技术与应用》2010年第29卷第10期ElectricalDrives双PWM变频器及应用技术研究金辛海．马瑞侠，蔡新波，葛鹏遥(上海新时达电气股份有限公司上海201802)摘要：针对变峒述qZ-,iDfJL4t~i-：fie⋯蹦[,7．JfJ技术{吖的I"J，设__r一利t艰SVtwM电流捧制的』』LI象流器。迎过建rtxlq~7['!，fir,jj4．J1＼、M锄州迷技术的制策f『I}}干¨，艾_Ij利用Mat]abJ：对I略进f分析，州r好的训放。h抛"试，也验证r{制策略的正确性。关键词：叫象；1jwM；ICI滤波；M

2、atlaf)；巾分炎ILJi：TM921．51l殳献I：A史尊编‘：l0037241(20l0)l0Oll3O6AppliedResearchOnDua1．PWMTrequencyConversionTechnologyJINXin—hai，MARui-xia，CAIXin-bo，GEPeng-yao(ShanghaiSTEPElectricCorporation，Shanghai201802China)Abstract：Accordingt()theproblemwhichexistsinthemotor’Sregenerationener

3、gyfeedbackappliedtechnology．acurlentcontrol4一quadrantinverterbasedonthefrequencySVPWMisdesigned．Throughthemodelofthe4一quadrantinvei‘ter_thecontrolstrategyot、4-quadrantinvel’terisintroduced．Inthispaper、thecontrolstrategyofthefour—quadi’antinverterissimulatedbytheMatlab．andth

4、eresulthashighcontroleffect．The4-quarterinverterissettledtoliftinthelabplatformandtheresultsprovethatthedesignofthehardwareandthecontrolstrategy'isright．Keywords：4一quadrantinverter：dual—PWM：LCLfilter；Matlabsimulation1引言压定向使用了软件锁相环的方法，提高了锁相速度，开通用型变频器，由于其整流环节不可控，存在网侧关器件使用IGBT

5、双向开关，四象限变流器除了可以工功率因数低、电流谐波大、能量不可逆的缺点。双PWM作在整流状态也可工作在逆变状态，实现四象限运行。变频器是在一般通用变频器的基础上引进了PWM整流的能量变换装置。该装置能够提高电能的利用率，把由2四象限变换器的数学模型电动机产生的再生能源回馈到交流电网，并且能提高装置的功率因数，能主动地消除变频装置对电网的谐波污染。由于PWM整流，变频器中间直流环节的电压能保持稳定，通过整流桥和逆变桥的功率平衡控制，能大大减小直流电容的容量，提高了变频器的调速性能且节能效果显著。文中对四象限变频器进行数学建模，然后在其基础图1

6、空间矢量变换关系上提出了有功功率和无功功率解耦控制的策略，并网电四象限变换器有多种建模方式，本文所采用了是旋收稿日期：2010—04—06转坐标由轴系下的数学模型，这种模型可以把有功功自动化技术与应用》2010年第29卷第l0期电气传动Elect'ricalDrives率和无功功率进行分解，易于解耦控制策略。它的理论为简化控制算法，本系统用了电网电压定向矢量控基础基于坐标变换原理，把三相输出交流电从三相静止制，把电网电压矢量U定向与d轴上，这样图1中的坐标系变换到两相静止轴系下再变换到旋转幽轴0=tOt就为电网电压U的相角，电网电压的由轴分量

7、系，空间矢量的变换如图1所示，其中旋转坐标系跟随可以改写为：电网电压相角以速度进行旋转⋯。JezU1Ie一(5)三相静止坐标系的空间矢量分解到旋转坐标砌轴=0q系下得到四象限变流器数学模型：式(2)就可以改写为：哮一+砒+1IUd一=U一d+A一uAd+U(6)哮一砒四象限变流器与电网的有功功率和无功功率之间的交换：式中：id，iq为交流侧电流矢量的由轴分量；Ud，IP=+eqiq=U为交流侧电压矢量的由轴分量；，为电网电压1Q=一=一(7)矢量的砌轴分量。从式(7)可以看出P大于零表示变流器从电网吸收式(1)表明电流由轴分量除了受控制量ud

8、、的影能量，处于整流状态，P小于零则表示变流器向电网输响外，还受交叉耦合项toLiq、一toLid和电网电压ed、eq送能量，处于逆变状态；同理，Q大于零表示变流器