能量回饋型同相供電系統的單相PWM整流器研究
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6 實(shí)驗結果
裝置設計額定容量1 MVA。由于實(shí)驗條件限制，目前僅在低壓條件下進(jìn)行實(shí)驗驗證。主電路設計參數：LN=1．5 mH，uN=300 V，iN=216 A，Ud=540 V。能量回饋型同相供電系統中，功率單元PWM整流器設計指標為：①直流母線(xiàn)紋波小于10％；②負載突變等動(dòng)態(tài)過(guò)程中，直流母線(xiàn)電壓短時(shí)間內峰值誤差不超過(guò)-30％～20％，輸入電流短時(shí)間內過(guò)流不超過(guò)50％；③輸入電流功率因數不低于0．98。
在實(shí)驗中，由于使用高壓探頭的原因，電壓采集信號為實(shí)際信號的0．9倍。為準確標示uN相位，采集實(shí)驗變壓器初級電壓380 V。
在穩態(tài)條件下分別驗證了系統整流供電及系統能量回饋性能，如圖8所示。圖8a中，系統低壓滿(mǎn)載運行穩定，輸入功率為63 kVA，直流母線(xiàn)紋波小于20 V，經(jīng)測量功率因數為0．99。圖8b中，系統低壓回饋穩定運行，直流母線(xiàn)紋波8％，回饋功率因數-0．99，電流波形無(wú)明顯畸變。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159527.htm
在動(dòng)態(tài)條件下，分別驗證功率單元整流系統以下性能：有、無(wú)前饋空載突切額定運行，有、無(wú)前饋額定突切空載運行，如圖9所示。
圖9a中，Ud波動(dòng)峰值160 V，iN超調峰值70 A，調節時(shí)間1．5 s；在圖9b中，Ud波動(dòng)峰值100 V，iN超調峰值35 A，調節時(shí)間0．1 s。圖9c中，Ud波動(dòng)峰值100 V，且存在振蕩；調節時(shí)間約為0．5 s。圖9d中，Ud波動(dòng)峰值50 V，無(wú)振蕩，調節時(shí)間約為0．25 s?？梢?jiàn)，加入前饋后，系統動(dòng)態(tài)響應速度明顯加快，完全滿(mǎn)足設計指標，使系統能夠適應電氣化鐵路供電中機車(chē)負載變化頻繁的工況。
7 結論
針對能量回饋型同相供電中的大功率低開(kāi)關(guān)頻率單相PWM整流器，提出一種帶有電壓、電流前饋的控制策略，給出一種適用于該應用領(lǐng)域的高速異步采樣調制方法，并基于DSP及FPGA構建了硬件控制系統。經(jīng)實(shí)驗驗證，控制系統性能良好，可以實(shí)現控制目標，前饋的加入提高了系統動(dòng)態(tài)響應能力，PR調節器及高速異步采樣方法可在低開(kāi)關(guān)頻率下實(shí)現大功率單相正弦電流調節。
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