PDF《整流器参数整定》

6 8 电工技术学报2010年 2月 套简单 可行 、规 范化 的参 数整 定方法 ,它包括 、C 的取值 范 围及直流 电压 下 限的确 定、 电压环 限 幅确 定、P I 参数确 定、功率 因数校核及 上敏感性检测 5个 步骤 .论文对整定方法进行 了详细介绍 ,并通过仿真 实例说 明了其具体实施步骤 、并验证 了其有效性 .

2 三相 电压 型PWM 整流器 模型 三相 电压 型PWM 整 流器 的主 电路拓 扑 结构如 图1所示,网侧 电路采用 三相对 称 的无 中线连 接方 式 ,功率 开关管 桥路 采用 三相桥 式全 控整 流 电路 , I G B T和 续流 二极 管并联作 为桥 臂开 关器件 . , d 图1三相 电压 型PWM 整流 器主 电路 结构 Fi g .

1 Ci r c u i t s c h e m a t i c o f t h r e e ― p h a s e P W M r e c t i f i e r 文献『

1 2 ] 对三相电压 型PWM 整 流器 的数学 模型做了详细推 导 ,根据 其数 学模 型 ,可 以得 出其 双 闭环 矢 量控制 的框 图如 图 2所示 .显然 ,双 闭环 矢 量控 制 中的核心 就是 P I 控 制参数 的整 定.图2双闭环矢 量控 制系 统Fi g.

2 Doubl e c l os ed ― l oop ve c t o r co nt r ol s ys t e m

3 参 数整 定步骤 在仿真 分析 三相 电压 型PWM 整流 器各 项设 计 参数 变化对 其交 直流 侧动 态和 稳态 响应特 性 的影 响 基础上 ,本 文提 出了5个 规范 化步骤 构成 的参 数整 定算法 ,具 体如下 .

3 .

1 在满负荷下 , 确 定直流 侧 电压设 定 的下 限以及 网侧 扼流电感 、 直 流侧储 能 电容 C的取 值范 围在选择 直流 电压 时 ,除 了需要满 足 负载 的要 求外,还 必须 满足 交流 侧 电流波 形 的需要 ,即 要保证 交流电流不 发 生畸变 且可 控 .如果 忽略 高次谐 波的影响,当系 统达 到稳 定时 ,直流 侧 电压 . 的下 限 取决于 电压利用率 M.由于 . =

4 6 v , / M ,其中 为整 流器 输入 端A、B、C点 的交流相 电压 基波 分量 有 效值 ( = a 、 b 、 C ) , 对 于正 弦波 P WM( S P WM) , 其 电压 利用 率≤√

3 / 2,对于空间矢量 P WM ( S V P WM) ,其 电压利用 率≤1,因此有 f S P W M : U d c ≥

2 √

2 ,

1 、

1 s vP w M : ≥ … 根据 图3所示的三相 VS R相 电压矢 量图, 可确 定出【,d.和网侧 相 电压有 效值 U1 ( = a 、b 、c )之 间的关 系 ,如式 (

2 )和式 (

3 )所示 . ( a ) 整流运 行(b)逆变运 行图3三相PWM 整 流器 相 电压矢 量图(=a,b ,c ) F i g -

3 AC s i d e v o l t a g e p h a s o r d i a g r a m o f t h e t h r e e pha s e PW M r e c t i f i er

1 S P W M : ≥

2 『 ( + R l l

1 ) + ( ) (

2 )

1 S V P W M : U d c ≥ 『 ( + 厶)+(coL6)(3)式中1――网侧 电流 的有 效值 ― ― 网侧 电阻 . 确定 了.的下 限之后 ,再根据 下式 来确定 三 的范 围】(2Udc-3Um)UmTs上≤ (

4 ) L 一'

'

,

2 Ud c A/ ma x

3 1 m 式中―― 交流侧 相 电压 的幅值 ;

― ― 开关 管 的开关 周期 ;

― ― 交流侧 电流 的幅 值:――交流 侧 的角速度 ;

f ―― 最大 允许 的谐波 电流 脉动 量.f需在满足式 (

5 )的基础上 ,再根据实际 工 程要 求来 设定 ― '

X / m ― a x>

.

3 (

2 U d c -

3 U r n ) U r n a , '

T s (

5 ) l m

4 直流 侧储 能 电容 c的确定 则有 点难度 .这个电容的主要 作用 是稳 定直 流侧 电压 ,缓 冲整流 器 交流 第25卷 第 2期 汪万伟 等双闭环 矢 量控 制的电压 型PWM 整流 器参 数 整定