文档介绍：基于SVPWM的三相全控桥式整流电源由全控型器件构成的三相PWM整流器,可以提供正弦化低谐波输入电流,高功率因数及双向能量流动,具有体积小、重量轻等特点,在功率因数补偿,电能冋馈,有源滤波等领域得到越来越广泛应用,也是冃询研究的热点。具中电压型PWM整流器(简称VSR)因其结构简单、损耗低、控制方便等一系列优点,成为PWM整流器研究的重点。本文在研究刮电压型PWM整流器的前馈解耦控制策略的基础上,结合空间矢量调制(SVPWM)的算法,设计了三相电压型PWM整流器控制系统,并通过仿貞•试验验证了采用此控制策略的整流器具有动态响应快、输出直流电压稳沱、输入电流THD低等优点。PWM整流电流基本原理三和电压型PWM整流器交流侧采用三相对称的无中线连接方式,出6个功率开关管构成,如图1所示。它稳态工作时,输岀直流电压不变,开关管按正弦规律脉宽调制,整流器交流侧的输出电压和逆变器和同,忽略整流器输出交流电压的谐波,变换器可以看作是可控止眩三相电压源,它和正弦的电网电压共同作用于输入电感,产生正弦电流波形,适当控制整流器输岀电压的幅值和相位,就可以获得所需大小和和位的输入电流。在本文中,我们将采用电流内环电压外环的直接电流控制,以达到直流侧输出稳泄直流电斥,交流侧功率因数可控(单位功率因数)和输入电流谐波含量低的控制目的。图1三相电压粮全控桥式整流电路原理图三相PWM整流器的控制策略利用电路基本定律(基尔霍夫电压、电流定律)对三相电压型PWM整流器建立一般数学描述,并进行空间矢量变换,可以得到电压源型PWM整流器的数学模型为:厶牛=~Rid+®Liq+ed-Sdudc(1)陈瑶31页di厶击=-叫+e%+e(l-Sq%c讐号跌+se目式中,u<[、%分别为电网电压的d、q轴分量;id、-分别为输入电流的d、q轴分量;V/>岭分别为整流器三相全控桥输入电压的d、q轴分量;S”、Sg分别为开关函数的d、q轴分量;由式(1)可知,d、q轴电流除受控制量"八Uy的影响外,还受到交叉耦合电压coLJ、血打的扰动和电网电压J、%的扰动。因此单纯的d、q轴电流负反馈不能实现解耦,为此引入前馈解耦控制。采用前馈解耦控制即可实现由、分别独立控制两电流。此时有:=_(KiP+K,1)0;_(/)+®Li+q”s (2)匕产-(心+“)(「»-讥匚式中:;Si;分别为电流指令值。由式(1)屮的第三项可得到电压环的PI控制模型为:C=KvP(心一%)+ (心一%)〃(3)式屮:;为直流输出电压指令值。由式(2)和式(3)可得到三和PWM整流器电流内环电压外环的双闭环前馈解耦控制框图如图2所示:图2三相PWM整流器双闭环前馈解耦控制框图电网电压空间矢量计算PI调节器设计一般来说,三相PWM整流系统小电流内环参数通常按照典型I型系统参数整定原则来选取,使电流内环获得较好的跟随性能;电斥外环参数通常按照典型II型系统参数整眾原则设计,以获得最优的调节性能并保证系统的稳眾性。4」电流PI调节器设计整流器系统屮,屯流环作为内环,迫使输入电流跟踪指令屯流,能够提高系统的动态响应能力。假定给定电压在PWM线性调制区内没有饱和,由轴屯流完全被解耦,在设计电流控制器时考虑反馈电流输入信号滤波,同时考虑整流器木身的时间常