PWM整流器输入电流谐波分析及参数确定

用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数分析法分析了开关频率固定ＰＷＭ整器的输入电流谐波。确立了系统参数的设计方法,提出了一种改进的电流控制方法。     

基于PWM整流器的SVPWM谐波分析新算法

根据SVPWM的工作机理并结合数字实现的特点，给出了一种基于PWM整流器的SVPWM新型谐波分析算法。该算法通过傅里叶分析给出输出相电压各次谐波的解析表达式，为设计PWM整流器的网侧滤波电感提供依据和指导。由于PWM整流器交流侧相电压的谐波频谱不仅与脉冲调制方式有关，还受到闭环调节器参数的影响，因此该文搭建了以TMS320F2812为控制核心的三相电压型逆变器系统以得到单纯由SVPWM产生的谐波频谱，并对该算法进行验证。相电压谐波频谱由功率分析仪PZ4000测量得到，分析结果与计算结果吻合得很好，证明了该算法的准确性。     

PWM整流器谐波特性分析

采用定晕数学分析方法详细推导出单相两电平脉冲整流器的输入侧电压谐波特性;整流器的控制采用自然采样双边正弦脉宽调制(SPWM),给出用3D儿何墙模型生成SPWM的方法.通过用双重傅里叶级数形式表示脉冲整流器输入侧的电压PWM波形.计算得出单个整流器的谐波特性,总结了各次谐波牛成和消除的规律.为了防止同一桥臂上下直通,需要加入死区时间,这义将加重谐波的影响.用Matlab/Simulink软件对上述理论分析计算模型的精确性进行了仿真验证,基于TMS320F2812的实验结果也表明了分析的合理性.     

CRH2动车组三电平PWM整流器仿真及谐波分析

CRH2高速动车组采用三电平PWM整流器,针对单相三电平PWM整流器在牵引传动中的要求,分析了其结构与工作原理,研究了PWM调制原理及其电压电流的双闭环控制方式。采用Matlab/Simulink进行CRH2单相三电平PWM整流器仿真。实验表明,电压电流双闭环控制能实现网侧功率因数接近于1,直流侧电压稳定。并运用双边傅立叶变换方法,分析其电流谐波特点。     

单相PWM整流器的输入电流H_∞重复控制方案

针对单相PWM整流器的输入电流控制提出了H∞重复控制方案。通过引进一个虚拟扰动Δ(z)取代重复控制器的延迟环节z-Nd,重复控制器被很好地集成到H∞反馈控制器设计结构中,并能显著降低反馈控制器的阶数。详细地给出了H∞重复控制方案的设计方法。所提出的控制方案将H∞优化反馈控制与重复控制有机结合,并兼具二者的优点:动态响应快,鲁棒性好和跟踪稳态误差小。采用H∞重复控制方案控制的单相PWM整流器,不仅具有输入电流谐波含量低,稳态跟踪精确度高,动态响应快,而且在负载扰动发生的情况下,具有很好的鲁棒性。实验结果验证了所提控制方法的有效性。     

3 kW电流型PWM整流器的研究

脉宽调制(PWM)整流器作为一种重要的治理谐波污染方法,能从源头上消除谐波并提高功率因数。这里针对电流型PWM整流器,进行了原理分析,介绍了控制方法及调制方式,设计了一台3 kW原理样机,结合具体电路参数,得出网侧滤波器参数与直流侧电流大小和功率因数的关系,并利用Matlab仿真及实验进行验证。     

单相PWM整流器瞬态电流控制策略的研究

针对单相两电平PWM整流器在铁路牵引传动中应用的要求,分析了其工作原理和工作状态,建立了相应的开关函数数学模型,并介绍了SPWM的调制原理,着重分析了瞬态电流的控制方法.实验证明,瞬态电流控制能实现网侧功率因数接近于1、直流侧电压稳定、网侧电流谐波小等控制目标.     

无电流传感器的PWM整流器的仿真研究

三相AC/DCPWM整流器能提高电力系统功率因数,减少谐波污染,用于变频器的整流侧可使功率双向流动。对其控制方法有直接电流控制和间接电流控制两种,前者至少需要两个高性能的电流传感器。本文提出了采用电流观测器的间接电流控制方法,既克服了相位和幅值控制的间接电流控制方法中动态响应不好的缺点,又节省了昂贵的电流传感器,具有成本低的优点。该电流观测器由检测电网电压、整流器直流输出电压和三相开关函数来估算电流值,其关键部分是开关函数的检测和输入电流的构造。文中通过理论分析得到了电流观测器的数学模型。在一定的假设前提下,推导出了电流观测值的简化表达式。采用Matlab数字仿真的方法得到了电流观测器的值,并与直接电流控制检测的实际电流波形进行了对比。最后在功率开放平台PE鄄PRO上做了实验验证。     

PWM整流器轻载条件下网侧电流谐波分析与抑制

PWM整流器在轻载时网侧电流总谐波畸变率通常较高。针对这一现象,详细分析其网侧电流谐波的产生机理,指出死区效应、驱动信号谐波和电网电压谐波是导致网侧电流畸变的主要因素,并给出相应的谐波计算方法。针对网侧电流谐波成因复杂、很难准确补偿的特点,提出一种抑制网侧电流谐波的自适应余弦内模控制方法,有效抑制了5、7、11、13、17、19等特征次谐波,并使其对系统稳定性的影响得到有效降低。实验结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性。     

基于DSP的电流型空间矢量PWM整流器

传统的电流型PWM整流器(CSR)一般采用三值逻辑SPWM调制技术,通过相间解耦预处理的方法获得实际PWM控制波形,过程复杂且直流电流利用率较低.本文基于矢量控制思想,充分挖掘DSP芯片二级中断功能,使得三值逻辑PWM控制波形的发生和控制方案的实现大为简化.文中建立了近似的电流型PWM整流器传递函数模型,为系统的综合提供了依据.实验结果验证了电流空间矢量整流器基本原理、PWM波形发生技术以及控制方案的正确性和可行性.     

三相PWM整流器空间矢量控制的全数字实现

提出一种便于数字实现的三相PWM整流器控制算法，采用输入电压空间矢量定向，根据参考电压直接计算位置和作用时间，从而大大简化了计算；并利用数字处理器(DSP)实现了整流器空间矢量的全数字控制。     

三相PWM整流器间接电流控制动态性能的改进

三相电压型PWM整流器的间接电流控制(Indirect Current Control,简称ICC)方案具有稳态性能好,控制简单,成本低的优点,若能克服动态性能差的弱点,仍有很大的使用价值.现从三相电压型PWM整流器在同步旋转坐标系下的数学模型入手,深入分析常规ICC方案,指出其动态性能差的根源在于电流响应性差.由此提出了增加串联补偿校正的改进方案,以改善电流特性.此外,还增加了输出直流电压微分负反馈环节,以抑制电压超调.对控制系统的软硬件进行了设计.实验结果表明,改进后的控制方案,大大提高了动态性能,并兼备ICC和直接电流控制(Direct Current Control,简称DCC)的优点.     

近正弦输入电流三相整流器研究

分析了一种低输入电流谐波的三相不控整流器。它由输入电感、三相整流桥及其与整流二极管并联的电容组成,其结构简单。本文详细分析了该整流器的工作原理、特性、参数设计方法及适用场合。仿真和实验结果表明,该整流器与传统三相整流器相比,可显著降低输入电流的谐波含量,且在额定工作点附近可获得接近于1的功率因数。     

近正弦输入电流三相整流器研究

近正弦输入电流三相整流器(Rectifier with Near-Sinusoidal Input Current,简称RNSIC)结构简单,可以很好地降低交流侧的谐波含量,是减小整流器谐波污染的有效途径,但它也存在着体积大、输出电压不稳定等缺点.分析了该整流器的缺点及其产生的原因,并提出一种针对性改进方案.实验表明,改进型整流器在体积和输出电压稳定性方面均比原整流器有所改善,同时具有原整流器输入谐波含量低,额定工作点功率因数高的优点.     

基于电流无差拍控制的PWM整流器

给出了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构和数学模型,基于三相VSR在两相同步旋转坐标系下的离散数学模型,提出了对网侧电流实施无差拍控制的方法,并通过SVPWM方法进行调制,以TMS320F2812为核心,对三相VSR进行闭环控制.介绍了系统的硬件和软件设计,实现了三相VSR的全数字控制.实验结果证实了该方法的正...     

基于三相电流型PWM整流器的换流特性研究

电流型脉宽调制(PWM)整流电路通常需要在桥臂上管和下管之间加入叠流时间,以保证电流型PWM整流器(CSR)直流侧电流的连续性,然而叠流时间的引入会给网侧电流带来额外谐波,影响网侧电流的波形质量。针对三相CSR的换流过程进行了详细分析,指出了母线电压、负载电流、叠流时间等对开关管换流的影响,并通过双脉冲实验对上述影响因素进行了实验验证,最后给出了叠流时间设置的注意事项和优化方法。     

基于空间电压矢量的PWM整流器谐波特性分析

为定量分析PWM整流器的谐波特点,在脉宽调制规律和PWM整流器数学模型分析的基础上,首先通过傅里叶变换得到了网侧电压、电流的谐波解析式,然后分析出了PWM整流器的网侧电压、网侧电流在系统不同参数设置下的谐波特性,并给出了各次谐波的幅值及含量随调制参数改变而变化的规律.本文还通过仿真手段对谐波计算方法进行了验证分析,给出...     

三相PWM整流器无差拍电流控制方法研究

脉宽调制(PWM)整流器的无差拍电流控制作为一种数字控制方式,能快速准确地跟踪系统给定的电流信号,但其作为一种基于对象精确模型的控制方式,滤波电感模型参数与实际电感参数的不匹配及系统的控制延时都会损害控制模型的精确度,导致网侧电流发生畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。提出了一种改进型无差拍电流控制算法,推导了三相PWM整流器改进算法的离散传递函数,并对系统的稳定性能和动态性能进行了分析。将该算法用于三相电压源PWM整流器的双闭环系统中,可有效减小电流总谐波畸变率(THD)和畸变,同时能得到精确控制的直流母线电压。仿真和实验结果验证了该方案的正确性和可行性。     

任意PF下单相PWM整流器电感参数的选择

选取PWM整流器滤波电感参数的传统方法缺乏理论依据.通过分析电感电流的详细变化过程,建立了电感电流在任意功率因数(PF)下过零时刻开关周期和峰值时刻开关周期的时域表达式,并且从快速跟踪指令电流和抑制谐波电流两方面确定了电感值的取值范围.通过实验证实了该方法的可行性和很好的实用价值.