单周期控制的高功率因数整流器.pdf

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1、自动化技术与应用20l0年第29卷第l2期电气传动ElectricaIDrives单周期控制的高功率因数整流器吴伯林.赵静(1.河南华润电力首阳山有限公司,河南洛阳47l943;2.洛阳金诺机械工程有限公司,河南洛阳471031)摘要:为了实现高功率因数的整流,对三相电压型PWM(PulsewidthModulate)整流器的拓扑结构和控制方法进行了研究,以其为研究对象,重点在于对三相电压型PWM整流器单周期控制方式的研究。首先建立了三相PWM整流器的数学模型,根据单周期控制特点,设计了控制系统电路框图。然后基于MATLAB/SIMULINK软件平台,建立了基于单周期控制的三相电压型PWM

2、整流器的仿真模型,进行系统验证。最后以DSP为核心设计系统的控制电路和检测电路。编写相应的DSP实现程序,并在DSP开发系统上进行调试。仿真和实验结果都表明单周期控制是一种有效的控制方法,实现了功率因数基本为1的目的。关键词:PWM整流器;单周期控制;高功率因数中图分类号:TM461文献标识码:B文章编号:1003—7241(20l0)12-0062-06TheHighPowerFactorRectifierwithOne—-CycleConctrolWUBo—lin.ZHAOJing(1.HenanHuarunElectricPowerShouyangMountainCo.Ltd.Luo

3、yang471943China;2.LuoyangJinnuoMachineryEngineenngCo.,Ltd.,Luoyang471003China)Abstract:Inordertoachievehighpowerfactorrectifier,thethree—phasevoltage—typePWM(PulseWidthModulate)rectifiertopologyandcontrolmethod,withemphasis011thecontrolmethodofone—cycle.Firstofall,themathematicalmodelofthree—phase

4、PWMrectifierisestablished,accordingtothecharacteristicsofone—cyclecontrol,andthecontrolcircuitdiagramisdesigned.Then,basedonMATLAB/SIMULINKsoftwareplatform,theone—cycle—controlledthree~phasevoltage—typePWMrectifiersimulationmodelisdesigned.Finally,theDSPsystemsatthecoreofthecontrolcircuitanddetect

5、ioncircuitisdesigned.Simulationandexperimentalresultsshowthattheone—cyclecontrolisaneffectivemethodofcontrollingandthepowerfactortoachievethe1.Keywords:PWMRctifier;OneCycleControl;HighPowerFactor1引言控制,本文针对现有方法存在的问题提出了基于单周期随着电力电子技术的发展,交流电源系统的电能质控制的三相PWM整流器的实现方法,单周期控制是一量问题受到越来越多的关注,传统的二极管不控整流器种非线性控制

6、,它利用可复位积分器使被控量在一个开和晶闸管相控整流器,对电网造成了严重的污染。提高关周期内跟踪给定参考变化,即在一个周期内消除稳电网侧功率因数以及降低输入电流谐波成为一个研究态、瞬态误差。将非线性开关变换成线性开关,利用这热点。治理这种电网污染最根本的措施就是将PWM技种控制可以实现三相PwM整流器的解耦控制。术引入到整流器的控制之中,使整流器网侧电流正弦化,且运行于单位功率因数。在三相电压型PWM整流2单周期控制原理及实现器控制方法中,直接电流控制是应用比较广泛的一种图l所示为三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构收稿日期:2010—07—13电气传动《自动化技术与应用》2010年第29

7、卷第12期ElectricalDrives矢量等于电源相电压矢量减去电感电压矢量,即为:lVAOVd—jwL.id1IV肋6一.,.(2)【VCOVc~jwL-tc0式中一电源电压角频率、6、V。——电源相电压矢量i、i6、f一电感电流矢量由于开关频率远远大于电源电压频率,所以电感值通常选择很小,则电感两端电压相图1三相电压型PWM整流器主电路拓扑对于电源相电压而言可以忽略不计,因此式(2)可以近似简化为:为了简化推导过

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