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单相PWM整流器直接电流控制设计
时间:2020-11-18 来源:lol下注首页 浏览量 97281 次

1.前言随着电力电子技术的发展,电力电子设备的应用越来越普遍,导致大量非线性阻抗涌入电网,给电力系统的电压和电流带来更严重的谐波污染。脉宽调制整流器提高了系统的功率因数,减少了谐波对电网的污染,受到了人们的推崇。

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根据输出电感的电流状态,PWM整流器可分为电流间歇运行模式(DCM)和电流互易运行模式(CCM)。CCM模式具有输入输出电流纹波小、更容易滤波、器件导通损耗小、限于大功率场合等优点。在CCM模式下,根据是否有必要,选择暂态电感电流作为系统量,可分为必要电流控制和间接电流控制。

间接电流控制结构非常简单,需要电流传感器,但其第二个缺点是电流动态调用慢,甚至交流外部电流中包含的DC分量,容易受到系统参数波动的影响。与间接电流控制相比,必要电流控制以整流器的输出电流为系统和被控量,构成电流闭环控制,提高了电流流量和静态性能,同时电网外的电流控制不受系统参数的影响,增强了电流控制系统的鲁棒性。因此,必要的电流控制技术具有非常广阔的应用前景和使用价值。

2.单相电压型脉宽调制整流器原理框图单相电压型脉宽调制整流器的流形结构如图1右图所示,主要由交流电路、电源桥电路和DC电路三部分组成。交流电路还包括交流电动势UN、网侧电阻RN、网侧电感LN等。DC电路还包括由电感器L2和电容器C2组成的串联谐振电路,以滤除电网的二次谐波分量、滤波电容器Cd和阻抗R1等。电源桥由IGBT和四个反并联二极管组成。

单相脉宽调制逆变器的控制思想是在保证DC外部电压稳定的同时,尽可能保持电流和电压的幅值相同,使外部交流时的功率因数为1.3。单相脉宽调制整流器必要电流控制技术分析根据控制方法的不同,必要电流控制可分为滞环电流控制、峰值电流控制、预测电流控制、平均电流控制和状态反馈控制单周控制。

3.1峰值电流控制峰值电流控制的原理是动态比较实际电流和指令电流的瞬时值,这是实际电流的下限。一旦实际电流超过这个下限,就会立即向上波动。电感值、线路电阻和脉宽调制的工频影响这种波动的最终值。控制原理框图如下,图2在右边。

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