三相不平衡负载电源的设计

摘要

传统的三相逆变器只能用于三相平衡负载,当三相负载不平衡时,将会产生三相输出电压不对称的现象.为解决三相逆变器带不平衡负载这一问题,并权衡多种方案的优缺点,采用三维空间矢量(3D-SVPWM)调制下的三相四桥臂逆变器这种新颖的拓扑.建立三相四桥臂逆变器的数学模型,采用对称分量法和PARK变换,将三相系统转换到正序dq、负序dq和零序dq坐标系下分别进行双闭环解耦控制.研究了三相负载发生不平衡突变的暂态过程,给出了暂态过程中不平衡性产生的根本原因,设计出应对负载扰动的动态前馈补偿控制器,改善了输出电压的暂态不对称性.最后,在MATLAB/Simulink仿真平台下建立系统仿真模型,并搭建三相四桥臂逆变器实验平台.仿真结果和实验波形表明了三相四桥臂逆变器对于抑制不平衡负载具有良好的效果.