基于SVPWM的三相混合開(kāi)關(guān)電流型整流器的優(yōu)化控制策略研究
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以下是扇區間換流的情況。圖7所示為扇區I到扇區Ⅱ的矢量分配圖。圖中在非自然換流時(shí)，晶閘管的關(guān)斷時(shí)間為T(mén)OFF；在自然換流時(shí)，晶閘管承受的反壓遠大于最小反壓值38.75V。即能保證電路優(yōu)化后的電流型空間矢量正常進(jìn)行。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178140.htm
圖6 優(yōu)化SVPWM扇區I內的矢量時(shí)序圖 圖7 優(yōu)化SVPWM中扇區I到扇區Ⅱ的矢量時(shí)序圖
4 仿真結果
對三相混合開(kāi)關(guān)PWM電流型整流器使用優(yōu)化空間矢量控制策略進(jìn)行仿真驗證。仿真電路的功率為300kW，直流側電流為700A；網(wǎng)側濾波器諧振頻率為750Hz，濾波交流電感為100μH，等效串聯(lián)電阻為0.047Ω，網(wǎng)側三相濾波電容為450μF，則濾波器的品質(zhì)因數約為10；電路的工作頻率為2.4kHz。
圖8 優(yōu)化控制策略的網(wǎng)側電流波形：（a）相網(wǎng)側PWM電流波形；（b）各相網(wǎng)側電流波形
圖8為網(wǎng)側電流波形。對網(wǎng)側電流進(jìn)行傅里葉分析，圖8(b)中網(wǎng)側電流Isa的THD≈11.66%，各次諧波分量列于表1。5次到19次諧波由濾波器諧振放大，49次和53次為開(kāi)關(guān)頻率及其邊頻諧波。通過(guò)增加諧振吸收電路來(lái)濾除低次諧波，網(wǎng)側電流如圖9所示。
圖9 (a)吸收17次諧波后的網(wǎng)側電流波形；（b）吸收5次、11次和17次諧波后的網(wǎng)側電流波形
圖10 傳統控制策略的網(wǎng)側電流波形:(a)a相網(wǎng)側PWM電流波形；（b）a相網(wǎng)側電流電壓波形
圖9(a)中，濾除17次電流諧波后，網(wǎng)側電流Isa的THD≈9.21%。圖9(b)中同時(shí)諧振吸收5次、11次和17次電流諧波后，Isa的THD≈5.89%。比較傳統的電流型空間矢量來(lái)分配網(wǎng)側電流脈沖，在相同的晶閘管關(guān)斷時(shí)間和電路調制比條件下，電路的最高工作頻率為1.2kHz。使用相同的電路拓撲參數進(jìn)行仿真，網(wǎng)側電流波形如圖10所示。由于網(wǎng)側濾波器的轉折頻率太接近于電路的工作頻率，故開(kāi)關(guān)頻率及其邊頻的諧波不易濾除。圖10(b)中最大諧波分量是基波的26.71%；網(wǎng)側電流Isa的THD≈33.2%。要減小THD需要增加網(wǎng)側濾波電感；另外開(kāi)關(guān)頻率降低一半后，直流側濾波效果要到達原來(lái)的要求，濾波電容不變時(shí)，需要4倍原來(lái)的直流濾波電感。由仿真可見(jiàn)，通過(guò)優(yōu)化空間矢量來(lái)提高開(kāi)關(guān)頻率，可減小濾波電感和電容，降低整體系統的體積和成本；雖會(huì )造成網(wǎng)側電流一定的畸變，通過(guò)采用諧振吸收電路，可使電網(wǎng)側電流諧波明顯被抑制。
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