功率因數閉環(huán)控制的PWM整流器設計
加入技術(shù)交流群
三相整流器的控制應該達到如下要求：1）直流端電壓穩定；2）線(xiàn)電流正弦；3）功率因數可控。整流器直流電壓的調節是通過(guò)調節交流側電流實(shí)現的。根據三相坐標系下整流器的數學(xué)模型，由電流正弦和功率因數的要求，設給定電流為：
(2) 式中 為電壓復制給定； 代表A，B，C三相。在理想狀態(tài)下，忽略線(xiàn)路損耗、電流電壓正選對稱(chēng)，且直流端電壓恒定的情況下，根據功率平衡的原則有：
(3) 式中 為相電壓幅值； 為設定功率因數。所以：
(4)一般地，對直流電壓得調節是用PI調節器來(lái)實(shí)現的。為了能起到調節直流端電壓的作用，線(xiàn)電流幅值的給定還要加上直流端電壓實(shí)際值和給定值差值的比例譏諷調節值，即：
(5)本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/191945.htm3. 主電路設計
主電路拓撲已經(jīng)在圖1中給出，對主電路的設計主要是指對主電路中儲能元件，即交流側電感和直流側電容參數的選擇。
交流側電感的選擇需滿(mǎn)足以下3 點(diǎn)要求[2]：①電感上壓降盡可能小，一般不大于電源額定電壓的30 %；②在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內交流側電流的最大超調量盡可能小，一般小于交流側額定電流的10 %；③交流側電流THD（total harmonic distortion 電流畸變率）盡可能小，一般規定一個(gè)上限，本文中定為交流側額定電流的5 %。
直流電容的選擇是三相PWM整流電路設計中的一個(gè)重要環(huán)節,選擇的是否合適將直接影響系統的特性及安全性。由參考文獻[ ]直流側電容的取值范圍為：
(6)
根據以上結論[3]，確定的主電路參數為：
La=Lb=Lc=2mH；
Ra=Rb=Rc=2Ω；
Cd=1000μF;
Vdc=400V；
交流電源為三相Sm=220V；
直流側負載RL=50Ω。
4. 系統控制結構
本系統控制結構如圖2所示，可視為公率因數、交流電流串級雙閉環(huán)控制系統。其中電流反饋和電流跟蹤控制器構成內環(huán)[1]，利用電流跟蹤控制控臺響應好，跟蹤精度高，魯棒性強，瞬時(shí)響應無(wú)直流偏移量等優(yōu)勢，保證交流電流嚴格復現三相參考電流。外環(huán)則由公率因數反饋和功率因數控制器構成，使系統在設定的功率因數下工作達到消除無(wú)功功率的目的。
pwm相關(guān)文章:pwm原理
評論