基于VMIC控制器的PWM整流器控制方案研究

在交流调速系统中,三相电压型PWM整流器(VSR)因能同时控制直流电压和网侧功率因数而广泛用作前端整流器[1,2].系统中大功率开关器件对开关频率有着较高的要求,不固定的开关频率给开关器件的保护设计带来困难,并且开关频率过高会产生较大的开关损耗,开关过程引起的Ldi/dt易使器件过电压或过电流,导致器件的损坏.为了获得固定开关频率,通常使用SPWM和SVPWM两种调制方式.     

三相PWM整流器智能功率因数控制方案的研究

三相电压型PWM整流器常采用间接电流控制方案,但若电网电压波动或电路参数变化,就无法保证功率因数稳定。为此,提出一种智能功率因数控制方案,即在间接电流控制基础上增加功率因数角闭环。用基于相敏整流原理的新方法实时检测功率因数角,通过模糊控制器对交流侧电压幅值和相位进行前馈补偿,目的是使PWM整流器在各种扰动下保持单位功率因数和稳定的直流输出电压。用TMS320F2407作为系统核心控制芯片,对控制系统的硬件电路和软件设计进行了研究。实验结果证明此方案可行。     

基于DSP单相两电平整流器的PWM控制方法

针对单相两电平PWM整流器,分析了其工作原理,并建立了数学模型。由于高速数字化处理器(DSP)的快速发展,采用传统的基于面积等效原理的PWM技术已能够实现。详细分析了基于预测电流控制的这种PWM原理。通过计算机仿真和基于TMS320F2812实验样机验证了该算法的可行性,并证明该调制算法不仅能有效抑制注入电网的谐波,而且可实现单位功率因数,获得直流侧电压的恒定和能量的双向流动。该算法可达到与SPWM等同的效果。     

三相PWM整流器全解耦方式研究

对各种三相PWM整流器的全解耦方式，控制策略，做一个简单的分析比较，并给出了空间矢量解耦控制的试验结果。     

三相PWM整流器建模控制与实现

传统的三相电压型PWM整流器数学模型为一非线性系统,不利于补偿控制设计。通过建立输入输出能量关系,选择新的状态变量,即将输出直流电压的平方量作为状态变量,得到了d,q旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器线性化模型。所得的线性化模型不再依赖于某个静态工作点,使得变换器的补偿设计变得简单。同时提出了变换器的控制方案,并通过实验样机验证了该线性化模型的有效性。     

基于电流解耦的双闭环三电平PWM整流器研究

分析了三电平PWM整流器在旋转d,q坐标系中的简化数学模型;建立了电压、电流解耦环节,对解耦后的d,q轴电流id,iq分别进行PI控制.采用正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,简称SPWM)控制策略,以TMS320F240型数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)为数控平台实现了三电平整流器的电流解耦控制;最后给出了相应的仿真和实验波形.经研究发现,该整流器的谐波小,功率因数高,动态性能好,证实了三电平PWM整流器的电流解耦控制策略是正确可行的.     

单相PWM整流器的特定谐波改善控制方法

针对大功率应用场合的单相PWM整流器,为了实现其网侧电流正弦化、减少网侧电流3次谐波含量和提高输入端功率因数,探讨了一种适用于单相PWM整流器的网侧电流3次谐波抑制方法。首先分析了单相PWM整流器的工作原理和网侧电流的3次谐波产生原因,并将该新型谐波抑制方法与常规控制算法进行了对比。计算和仿真实验表明该新型控制算法能够有效抑制网侧电流的3次谐波,并降低总谐波畸变率。     

基于直接电流控制的PWM整流器的研究

研究三相电压型PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,双闭环直接电流控制策略.通过Matlab软件搭建系统模型进行仿真分析,验证了控制策略的可行性.在此基础上利用DSP控制单元和IPM集成模块搭建实验平台,设计控制软件进行实验验证.实验结果表明,PWM整流器使输入电流正弦化,有效减少谐波污染,能够实现单位功率运行...     

DSP控制的低开关损耗PWM整流器系统研究

采用负载电流前馈的电流滞环控制策略,不仅满足了三相PWM整流器高功率因数、直流侧电压稳定可调的控制要求,而且在每个周期内分区限制功率器件的开关通断,因而降低了系统的开关损耗.该系统改进了传统滞环控制策略带来的高开关频率问题,并通过引入负载电流前馈控制,使得系统对于外环的PI参数有着较传统滞环PWM整流器更低的依赖性,在三相电网小平衡的条件下也表现出更好的运行特性.仿真波形和实验数据验证了该控制方法的有效性以及对PI调节参数的低依赖性.     

三相电压型PWM整流器的内模解耦控制

通过静止坐标变换和旋转坐标变换,得到了简化的、有利于控制系统设计的三相电压型PWM整流器的数学模型.当模型不准确或系统参数与模型参数不完全匹配时,基于旋转坐标变换的矢量控制仍然存在解耦控制失败的可能,影响系统的控制性能.为实现可靠、安全的解耦控制,基于感应电动机定子电流解耦控制思想,提出了三相电压型PWM整流器电流内模解耦控制策略,给出了内模解耦控制器的设计及实现方案,并进行了仿真和模拟实验.实验结果令人满意.     

PWM整流器在双馈风力发电机励磁调节中的应用

基于三相电压型PWM整流器的d-q模型,详细分析了PWM整流器的双闭环控制原理,提出了d、q轴电流的状态解耦控制策略及提高抗扰动性能的前馈控制策略,将PWM整流器应用于双馈风力发电机系统。通过仿真及实验,表明该变换器能够获得单位功率因数的正弦输入电流和稳定的直流输出电压,能够实现能量的双向流动,具有良好的动、静态特性,能够满足风力发电机系统的要求。     

基于电压空间矢量的三电平PWM整流器研究

针对三相二极管箝位型三电平PWM整流器的拓扑结构,建立了基于d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程.采用双闭环控制策略,电压环跟踪负载有功功率,电流环实现指令电流跟踪控制.给出了电压环和电流环PI参数设计方法,采用电压空间矢量调制方式(SVPWM)进行了基于MATLAB/Simulink的仿真分析.结果表明,该三电平PWM整流器能实现良好的动态性能和稳态性能,并且使得电网侧电流波形为正弦、功率因数为1.     

基于电压空间矢量的三电平PWM整流器研究

针对三相二极管箝位型三电平PWM整流器的拓扑结构,建立了基于d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程。采用双闭环控制策略,电压环跟踪负载有功功率,电流环实现指令电流跟踪控制。给出了电压环和电流环PI参数设计方法,采用电压空间矢量调制方式（SVPWM）进行了基于MATLAB/Simulink的仿真分析。结果表明,该三电平PWM整流器能实现良好的动态性能和稳态性能,并且使得电网侧电流波形为正弦、功率因数为1。     

基于单周期控制的三相PFC控制器的研究

提出了一种新型的基于单周期控制技术的三相PFC控制器，实现了三相单位功率因数和低的电流畸变。该控制器不需要乘法器，简化了电路结构，控制方法简单、可靠和通用，最后给出了试验结果。     

三相电压型SVPWM整流的控制策略研究与实验

为了克服传统整流器功率因数低和谐波大的缺陷,设计出功率因可调以及能量双向流动的三相电压型整流器.从其结构与数学模型两方面入手,结合矢量控制和比例积分调节原理,提出了SVPWM的实现方法.在以TMS320LF2407犁DSP为平台的目标系统上,进行程序编写和调试,获得了完整的网侧电流电压波形.实验结果表明,在该控制策略下,输入电压电流波形良好且同相位,系统性能优良.     

基于DSP单相PWM整流器的控制器研究

对于单相PWM整流器,为了减少直流侧电压二次波动对网侧电流的影响,实现网侧电流正弦化及输入端高功率因数,探讨了一种消除直流侧二次波动对网侧电流影响的谐波抑制方法.分析了单相PWM整流器的工作原理和直流侧电压二次波动的原因,并设计了消除二次波动对网侧电流影响的数字陷波滤波器及控制算法.通过计算机仿真及实验对该算法与常规控制算法进行对比,验证了该算法的优越性,即该算法能够有效消除直流侧二次波动对网侧电流的影响并改善网侧电流波形.     

基于虚拟磁链的PWM整流器解耦控制策略研究

提出一种基于虚拟磁链估计值的电流解耦控制方法,用以对PWM整流器进行虚拟磁链定向矢量控制(Virtual Flux Oriented Vector Control,简称VFOC)。针对传统虚拟磁链观测方法存在初始值选取以及直流偏移等问题,提出一种基于级联型惯性环节的改进型虚拟磁链观测器。对比分析结果表明,所提出磁链观测器能很好地消除传统方法存在的不足。仿真和实验结果证明,所提出的解耦控制方法正确且有效。