不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究

在不平衡电网电压下三相电压型PWM整流器的优越性能受到了很大的影响,其原因是由于直流电压产生了奇次谐波以及交流的电流产生了偶次谐波。三相PWM整流器直流侧电压的二次谐波以及在交流侧电流所产生的负序分量都将对整流器负载性能产生影响,同时还将影响直流侧电容寿命。文章提出一种新型不平衡观测器及其控制策略可有效地对不平衡电压进行补偿。通过此控制策略可同时抑制直流侧电压的2次谐波以及减小网侧电流的不平衡度。分析及仿真结果证明了此控制策略的有效性。     

单相PWM整流器控制方法及谐波分析

传统二极管不控整流或晶闸管相控整流,对电网注入大量谐波及无功功率,造成电源污染.PWM整流器采用全控型开关器件取代二极管或半控型器件,并将PWM控制技术引入整流器,在稳定直流电压输出同时,使交流侧电源电流接近正弦波,实现能量的双向流动.通过介绍单相PWM整流器的控制方法,利用Matlab/Simulink搭建仿真模型,比较分析不同控制方式下PWM整流器运行时电压波形及输入电流的谐波频谱.     

三相PWM整流器及其控制策略的研究

减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数是电力电子研究领域的重要组成部分。三相电压型PWM整流器具有输出电压恒定、能实现单位功率因数运行的特点,甚至可以实现电能回馈电网。因此对三相PWM整流器的开关控制策略进行深入研究具有很重要的现实意义。本文主要研究基于虚拟磁链的直接功率控制和直接电流控制这两种关于PWM整流器的控制策略。     

单相PWM整流器的高品质输入电流实现

给出了一种基于Matlab/Simulink来建立双闭环单相PWM整流器仿真模型的实现方法,提出了一种可以有效改善PWM整流器输入电流波形的设计方法。仿真结果表明,该方法对输入电流中的三次谐波分量能够起到明显的抑制作用,可以得到高质量的输入电流波形。     

直接电流控制的三相桥式PWM整流电路的设计与分析

文章对直接电流控制的PWM整流电路开展研究,主要内容如下：（1）设计BOOST型三相桥式PWM整流器的主电路。（2）设计基于直接电流控制的PWM整流电路的控制系统。（3）建立直接电流控制系统Simulink仿真模型,进行仿真分析。仿真结果证明直接电流控制方案使得PWM整流器功率因数接近于1,流入电网的电流基本接近正弦波,对电网的谐波污染小。     

基于SVPWM的航空高功率因数整流器设计

为了消除电网谐波污染、提高整流器的功率因数,对具有输出电压稳定、能够获得单位功率因数特点的三相电压型PWM整流器的控制策略进行了研究.介绍了空间矢量PWM(SVPWM)控制技术,并将该技术应用于航空整流器的设计;完成数字控制电路中网侧电压调理电路和直流侧输出电压调理电路以及相关软件的设计.实验结果表明,采用SVPWM电流控制技术能够使网侧电压与电流同相位,实现单位功率因数整流.     

单相三电平PWM整流器3次谐波改善方法

由于三电平整流器功率器件承受电压应力小、输入电流谐波少、正弦度好。因此,文中选取单相三电平PWM整流器为研究对象。分析了各个工作状态下的开关组合及整流器的工作原理,同时选取瞬态直接电流控制作为电流内环控制方法对系统进行了仿真。同时分析了单相PWM整流器网侧电流的3次谐波产生原因,且采用了一种新型谐波抑制方法来消除此3次谐波。通过仿真验证了该新型控制算法对抑制网侧电流3次谐波的有效性,并降低了网侧电流的总谐波畸变率     

电网不平衡时的三相PWM整流器控制策略

三相电网不平衡时,电压会存在负序分量。此时,如果对三相电压型PWM整流器采用普通的控制策略进行控制,会使其网侧电流含有大量的谐波,从而无法得到正弦输入电流。文章通过对三相电压型PWM整流器在电网不平衡情况下的建模,分析了网侧电流谐波产生的原因。在此基础上,采用了一种能使其网侧电流正弦化的控制策略,并进行了仿真验证。研究表明,该控制策略有良好的控制能力,可以使得交流侧电流达到正弦。     

基于改进滑模控制的动车组网侧PWM整流器

本文针对传统线性比例积分(proportional integral,PI)控制方式下的动车组网侧PWM整流器响应速度慢,直流侧电压波动较大的问题,考虑将滑模控制策略应用到整流器控制环节当中。针对滑模控制本身的抖振问题,本文采用连续的Sigmoid函数来代替滑动模态当中的不连续的Signum切换函数函数,以此来降低滑模控制固有的抖振问题。针对网侧电流谐波畸变的问题,本文将具有特定次谐波抑制能力的陷波器加入到了直流侧电压控制的反馈环节,以此来抑制网侧电流谐波,降低网侧电流谐波畸变率。最后在MATLAB/simulink平台搭建基于滑模控制的PWM整流器仿真模型,通过与传统PI控制下的整流器进行对比分析,验证本文所提方法的有效性。     

降低谐波对电网造成污染的一些措施

分析谐波电流发射的产生原因,探讨其抑制措施,以减少UPS等大型电子和电器设备接入对电网所造成的污染。分析谐波产生原因,采用12脉冲整流、IGBT整流、在源头将产生谐波的关键零部件隔离、加有源和无源滤波器等办法,采用功率因素校正和在源头对波形失真进行补偿等措施使谐波电流控制在标准限值以内,减少对电网造成的污染程度是可行的。     

单周期控制三相VIENNA整流器

电网谐波污染已经引起世界各国的高度重视,功率因数校正（PFC）是治理谐波的一种有效方法。文章对基于单周期控制的三相VIENNA整流器进行了研究,推导了单周期控制三相VIENNA整流器的控制规律,与其它控制方案相比不需要乘法器,不需对电源电压进行检测,控制逻辑比较简单并且以恒定开关频率工作,能够实现单位功率因数校正和低电流畸变。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

一种充电设备整流电路新型控制策略的研究

在此将三相PWM整流电路应用于充电设备主电路,以达到充电设备输出长期稳定、可靠性好、输出纹波小、传递效率高的要求。在整流器控制策略上采用基于电压定向的的矢量控制,对电压定向原则进行了分析,并推导了dq轴电流解耦方式。仿真结果表明采用该方案整流器能快速跟踪给定,具有直接电流控制的动态响应快、稳态性能好的特点。由于采用了网侧电流闭环控制也使网侧电流变化对系统参数不敏感,从而增强了电流控制系统的鲁棒性。     

Implementation of a three-level rectifier for power factorcorrection

In this paper, a new single-phase switching mode rectifier (SMR) for three-level pulse width modulation (PWM) is proposed to achieve high input power factor, low current harmonics, low total harmonic distortion (THD) and simple control scheme. The mains circuit of the proposed SMR consists of six power switches, one boost inductor, and two DC capacitors. The control algorithm is based on a look-up table. There are five control signals in the input of the look-up table. These control signals are used to control the power flow of the adopted rectifier, compensate the capacitor voltages for the balance problem, draw a sinusoidal line current with nearly unity power factor, and generate a three-level PWM pattern on the AC side of adopted rectifier. The advantages of using three-level PWM scheme compared with two-level PWM scheme are using low voltage stress of power switches, decreasing input current harmonics, and reducing the conduction losses. The performances of the proposed multilevel SMR are measured and shown in this paper. The high power factor and low harmonic currents at the input of the rectifier are verified by software simulations and experimental results from a laboratory prototype     

A novel control scheme for the multilevel rectifier/inverter

A novel three-level pulsewidth modulation (PWM) rectifier/inverter is proposed: this single-phase three-level rectifier with power factor correction and current harmonic reduction is proposed to improve power quality. A three-phase three-level neutral point clamped (NPC) inverter is adopted to reduce the harmonic content of the inverter output voltages and currents. In the adopted rectifier, a switching mode rectifier with two AC power switches is adopted to draw a sinusoidal line current in phase with mains voltage. The switching functions of the power switches are based on a look-up table. To achieve a balanced DC-link capacitor voltage, a capacitor voltage compensator is employed. In the NPC inverter, the three-level PWM techniques based on the sine-triangle PWM and space vector modulation are used to reduce the voltage harmonics and to drive an induction motor. The advantages of the adopted th-ree-level rectifier/inverter are (1) the blocking voltage of power devices (T1, T2, S_a1-S_c4) is clamped to half of the DC-link voltage, (2) low conduction loss with low conduction resistance due to low voltage stress, (3) low electromagnetic interference, and (4) low voltage harmonics in the inverter output. Based on the proposed control strategy, the rectifier can draw a high power factor line current and achieve two balance capacitor voltages. The current harmonics generated from the adopted rectifier can meet the international requirements. Finally, the proposed control algorithm is illustrated through experimental results based on the laboratory prototype.     

APFC低压系统的研究与实现

针对低压微电网、机床照明、教学实验和建筑工地临时居住等低电压应用场景中非线性整流设备造成的谐波污染,文中采用单周期控制对低压APFC系统进行研究.文中详细分析了单周期控制器UCC28180的控制原理,并对主电路和控制电路的参数进行了设计.通过对平均电流环路和电压环路分析,结合低压系统非线性电流环路增益因子M1、电压环路...     

基于空间矢量调制三相电压型PWM整流系统的仿真

正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术应用于传统的电压型PWM整流中,SPWM的控制波形可由相间解耦得到。然而,这个过程复杂且直流电压利用率很低。本文提出了一种在同步参考坐标下的三相电压模型的控制策略,空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)。整流器具有高质量的直流侧电压和功率因数。文章提供了MATLAB/SIMULINK的仿真模型。结果证实了模型的正确性及其控制方法。仿真结果表明,与传统的SPWM方法相比,这种方法能明显提高系统的动态性能。     

三相电压型PWM整流器控制策略的研究

为了减小用电设备对电网的谐波污染和提高自身的功率因数,PWM整流器的应用越来越广泛。文中根据PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,运用矢量控制的思想,实现了有功和无功的解耦控制。试验结果表明,控制方法具有响应速度快,稳态性能好,整流器接近单位功率因数运行,可显著抑制谐波对电网的干扰,改善电网运行品质,节约能源。