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相电压PWM整流器空间矢量操控研讨及仿真剖析 (1)

传统的PWM控制技术多用于两电平电路的驱动控制,其主要方法是正弦脉宽调制(SPWM),调制波为正弦波,依靠三角载波和调制波的比较得出交点实施控制,其电压利用率低,谐波含量大。而随着微处理器技术的发展和

传统的PWM操控技能多用于两电平电路的驱动操控,其首要办法是正弦脉宽调制(SPWM),调制波为正弦波,依托三角载波和调制波的比较得出交点施行操控,其电压利用率低,谐波含量大。而跟着微处理器技能的开展和多电平电路的呈现,涌现出许多新的操控办法,像优化PWM办法、滞环电流操控办法、电压空间矢量操控办法等。其间,空间电压矢量操控经过合理地挑选、组织开关状况的转化次序和通断持续时间,改动多个脉冲宽度调制电压的波形宽度及其组合,到达较好的操控作用。相对SPWM操控,电压空间矢量操控办法电压利用率高、谐波含量小、大大改进了体系的静态和动态功能,具有结构简略、完结简单、操控精度高级特色。本文选用空间矢量操控战略,并对整流电路选用电压外环PI和电流内环PI相结合的操控办法,树立三相电压型PWM矢量操控计划的仿真模型,并对其进行剖析研讨。

1 三相电压型PWM整流器操控计划

图1为三相电压型PWM整流器空间矢量操控计划图。它是由主电路和操控回路两部分组成,其间,操控回路首要由输入电流和输出电压检测、坐标改换、PI操控器和SVPWM脉冲发生等几部分组成。其原理如下:三相沟通电经过三相电压型整流电路变为安稳的直流电压。一起,操控回路对主电路的输入沟通电流和输出直流电压进行检测,一方面,将检测值u0与给定值u0*进行比较后送入PI操控调节器,输出值与电流id比较并将其输出送入PI操控器变为电压信号,再经坐标改换送入SVPWM脉冲发生单元,完结电压闭环操控;另一方面,将检测的输入电流经坐标改换与给定电流iq*比较,送入PI操控器变为电压信号,再经坐标改换送入SVPWM脉冲发生单元,完结电流的闭环操控。矢量操控单元经过矢量运算,生成所需求的PWM波,操控双向改换器,到达输出电压的安稳和输入侧沟通电流的正弦化。

三相电压PWM整流器空间矢量操控研讨及仿真剖析

2 空间矢量操控的PWM整流器仿真模型建

(1) 主电路模型

主电路仿真模型如图2所示。它首要由输入电源模块、三相整流器模块和一些电压、电流丈量单元组成。

三相电压PWM整流器空间矢量操控研讨及仿真剖析

(2)操控电路模型

操控电路仿真模型如图3所示。它首要由PI操控器模型、坐标改换模型以及矢量操控器模型等部分组成。其间,坐标改换和矢量操控器仿真模型的树立首要依据矢量操控原理树立而成,其仿真模型如图4所示。

三相电压PWM整流器空间矢量操控研讨及仿真剖析
三相电压PWM整流器空间矢量操控研讨及仿真剖析

3 仿真成果

依据上面树立的仿真模型,给定仿真参数假定如下:沟通输入侧为三相260V沟通电压,沟通侧电感取3.4mH,直流侧滤波%&&&&&%为1000μF,给定直流输出电压为650V,开关频率为10kHz,负载电阻为40Ω。在t=0.05s时,突加负载使负载电阻由40Ω变为20Ω。

4 结束语

依据电压空间矢量操控的根本概念和操控计划图,树立三相电压型PWM整流器空间矢量操控的仿真模型,并对每个模块进行详细剖析。选用这种操控计划输出直流电压呼应速度快,输入沟通侧电流波形为正弦波且与输入沟通电压相位相同,根本完结了单位功率因数。当突加负载时,整流器输入侧电流幅值变大并有少量的动摇,但很快就康复为正弦波,一起输出侧直流电压下降,但很快也康复到给定的650V直流电压。经过仿真成果能够看出选用空间矢量操控的整流器具有很好的动态特性和安稳性。

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