三相PWM整流器

摘要： 针对三相PWM整流器在启动时直流侧电压超调量较大,并且其动态性能容易受到自身参数变化和负载扰动的影响,提出一种基于变论域模糊PI的自适应控制策略。在模糊PI控制基础上,通过引入变论域伸缩因子来提高模糊规则的利用率,并将其应用到三相PWM整流器的电压外环当中,提高三相PWM整流器的自适应能力。仿真实验表明,与传统PI控制和常规模糊PI控制相比,所提控制策略具有动态响应快、无超调和抗干扰能力强等优点,验证了该控制策略的正确性和有效性。

摘要： 传统三相PWM整流方式采用传统二极管或相控可控硅实现,但这种整流方式电压利用率低、损耗大,同时也会对电网引入大量谐波分量。因此建立三相电压型PWM整流器的数学模型,利用Park变换将静止坐标系转换为同步旋转坐标系,并对d、q轴分量进行电压前馈解耦,对解耦后的电压电流分量采用双闭环的控制策略。同时推导和分析了工程化典型Ⅱ型系统的电流内环PI参数设计,研究结果表明:采用典型Ⅱ型系统设计,直流侧输出电流的动态响应速度快、抗扰动能力强。然后利用仿真软件MATLAB进行原理性验证,比较不同类型系统设计的电流波形,验证了设计和分析的正确性。

摘要： 三相PWM整流器大多数采用双环PI控制。然而,该控制方法对负载变化不具有良好的适应能力。针对此问题,文章提出在三相PWM整流器的电压外环增加扩展状态观测器,通过扩展状态观测器实时观测负载扰动变化,同时对扰动进行前馈补偿。所提方法无须改变传统三相整流器的总体控制结构,仅通过负载扰动前馈补偿即可有效地改善系统的控制性能。仿真结果表明,与传统的PI控制相比,在负载发生变化时,所提控制方法电压波动小、电压恢复时间短,电网电流THD小,具有更好的负载自适应能力。

摘要： 针对目前三相PWM整流器中PID控制器控制精度不高、鲁棒性较差,且传统积分滑模控制器滑模面抖振现象仍较大等问题,提出了一种三相PWM整流器电流内环高阶积分端末滑模控制策略。该控制策略结合了积分滑模面和端末滑模面,形成一种积分端末滑模面,从而获得有限的收敛时间,降低了稳态误差。并通过结合高阶滑模控制思想和传统P控制策略,提出一种高阶滑模趋近率,使得开关函数出现在控制量高阶方程中,有效降低了滑模面的抖振现象。最后,通过仿真试验证明了该策略的正确性和可行性。

摘要： 传统空调设备的谐波抑制方案存在能量密度低且低效的缺点,难以满足“双碳”目标下空调设备推广应用的需求。对此,本文提出一种基于全SiC MOSFET IPM的高功率密度空调三相PWM整流器,可有效抑制网侧电流谐波,提高电能质量和功率密度。对比于传统的基于IGBT IPM的空调三相PWM整流器,本文所提的空调三相整流器综合效率可提升2.5%、体积降低64%。

摘要： 在三相脉冲宽度调制(PWM)整流器预测直接功率控制(PDPC)系统中,网压传感器使整个系统变得更复杂,且耗费成本较高。本文采用三阶广义积分器(TOGI)产生同频率的正交信号,以估算电网电压。另外,针对三相PWM整流器传统PDPC策略中实际功率与参考功率之间存在的偏差问题,设计功率校正环节对功率参考值进行修正。将基于TOGI的无网压传感器算法与功率修正后的PDPC策略应用于三相PWM整流器中,并在仿真平台进行仿真。仿真结果表明,该方法能有效消除功率跟踪偏差,准确估算电网电压。

摘要： 为解决三相PWM整流器在电流滑模控制下的高性能与电流抖振之间的矛盾,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的新型电流滑模控制方案.采用扩张状态观测器观测系统的总扰动,构建新的滑模控制趋近律,将扰动观测值补偿进滑模控制律中,采用空间矢量脉宽调制的方法产生开关信号,提高系统抗扰动能力的同时削弱电流抖振.仿真和实验结果表明,采用新型电流滑模控制方案的三相PWM整流器实现了单位功率因数运行,具有良好的动态性能和鲁棒性,且与采用传统电流滑模控制方案的PWM整流器相比,总谐波失真降低约50％,静态性能更好.

摘要： 在电网电压不平衡下三相电压型整流器会产生负序电流致使有功功率和无功功率波动,而功率的波动又会导致网侧电流的畸变和直流侧电压的波动,从而影响整流器的工作性能.为了解决这些问题,本文利用不平衡电网下无功功率的新定义在α-β两相静止坐标系下建立了三相PWM整流器的数学模型,推导出有功和无功的功率表达式,得到了更为简单的参考电流计算表达式,并提出了相应的控制方案.通过功率平衡控制,可以使电网电流总谐波畸变率降低并且有效抑制直流侧电压的二倍频波动.对所建议的方法通过实验进行了验证,实验结果表明该策略的有效性.

摘要： 在三相六开关电压型PWM整流器电路的实际工程应用中,进线电感和直流母线电容的准确测量对于控制其电流环和电压环是非常重要的,这个测量过程被称为"进线电感和直流母线电容识别".本文以SINAMICS S120驱动为例,介绍了进线电感和直流母线电容的识别功能的原理、应用场合、识别和参数调整.通过这种操作能有效提升PWM整流器系统的控制特性和可靠性.

摘要： 在三相6开关电压型PWM整流器电路的实际应用中,会发生过电压导致击穿器件绝缘的现象,而目前业界对这种现象研究较少.从新的理论机理分析,发现整流器电路进线阻抗不匹配以及电路的寄生电容电感,这两个因素引发的电路谐振是引起瞬态过电压的主要原因.基于此机理之上,针对性地提出了实用有效的预防方法,经过较多的实际现场验证,证明其对预防此类故障是有效的.

摘要： 根据电网入网电流谐波标准对比了几种主要整流拓扑结构.随着功率等级的提高,采用三相可控整流器的必要性增加.在三相两电平的三相PWM整流器控制系统中,入网电流的谐波控制是一个重点,本文在电流环中引入了重复控制器,用来补偿死区电压对电流控制造成的影响,并进一步补偿电网电压谐波对电流控制的影响.仿真和测试结果显示,该方法可以有效提高电流谐波控制能力,降低入网电流的THDi.

摘要： 根据电网入网电流谐波标准对比了几种主要整流拓扑结构.随着功率等级的提高,采用三相可控整流器的必要性增加.在三相两电平的三相PWM整流器控制系统中,入网电流的谐波控制是一个重点,本文在电流环中引入了重复控制器,用来补偿死区电压对电流控制造成的影响,并进一步补偿电网电压谐波对电流控制的影响.仿真和测试结果显示,该方法可以有效提高电流谐波控制能力,降低入网电流的THDi.

摘要： 根据电网入网电流谐波标准对比了几种主要整流拓扑结构.随着功率等级的提高,采用三相可控整流器的必要性增加.在三相两电平的三相PWM整流器控制系统中,入网电流的谐波控制是一个重点,本文在电流环中引入了重复控制器,用来补偿死区电压对电流控制造成的影响,并进一步补偿电网电压谐波对电流控制的影响.仿真和测试结果显示,该方法可以有效提高电流谐波控制能力,降低入网电流的THDi.

摘要： 根据电网入网电流谐波标准对比了几种主要整流拓扑结构.随着功率等级的提高,采用三相可控整流器的必要性增加.在三相两电平的三相PWM整流器控制系统中,入网电流的谐波控制是一个重点,本文在电流环中引入了重复控制器,用来补偿死区电压对电流控制造成的影响,并进一步补偿电网电压谐波对电流控制的影响.仿真和测试结果显示,该方法可以有效提高电流谐波控制能力,降低入网电流的THDi.

摘要： 三相PWM整流器采用传统的双闭环PI控制容易造成启动或者负载突变时刻出现较大电压和电流超调问题.传统的双闭环控制基于三相PWM整流器的电压/电流模型,该模型认为整流器的直流电压与电流成线性关系.理论分析了采用传统控制方法出现较大电流和电压超调的原因,在此基础上建立了三相PWM整流器的功率/电流模型,该模型认为整流器的直流电压平方与电流为线性关系.rn 基于三相PWM整流器的功率/电流模型,提出一种改进控制策略.改进控制策略的外环控制直流电压的平方,内环采用预测电流控制,同时引入直流母线负载电流和母线电容电流前馈.理论分析表明,提出的改进控制策略能够极大提高PWM整流器系统的动态响应速度,减缓启动和负载动态突变时刻的电压和电流超调现象.仿真结果验证了提出控制方法的正确性.

摘要： 三相PWM整流器采用传统的双闭环PI控制容易造成启动或者负载突变时刻出现较大电压和电流超调问题.传统的双闭环控制基于三相PWM整流器的电压/电流模型,该模型认为整流器的直流电压与电流成线性关系.理论分析了采用传统控制方法出现较大电流和电压超调的原因,在此基础上建立了三相PWM整流器的功率/电流模型,该模型认为整流器的直流电压平方与电流为线性关系.rn 基于三相PWM整流器的功率/电流模型,提出一种改进控制策略.改进控制策略的外环控制直流电压的平方,内环采用预测电流控制,同时引入直流母线负载电流和母线电容电流前馈.理论分析表明,提出的改进控制策略能够极大提高PWM整流器系统的动态响应速度,减缓启动和负载动态突变时刻的电压和电流超调现象.仿真结果验证了提出控制方法的正确性.

摘要： 三相PWM整流器采用传统的双闭环PI控制容易造成启动或者负载突变时刻出现较大电压和电流超调问题.传统的双闭环控制基于三相PWM整流器的电压/电流模型,该模型认为整流器的直流电压与电流成线性关系.理论分析了采用传统控制方法出现较大电流和电压超调的原因,在此基础上建立了三相PWM整流器的功率/电流模型,该模型认为整流器的直流电压平方与电流为线性关系.rn 基于三相PWM整流器的功率/电流模型,提出一种改进控制策略.改进控制策略的外环控制直流电压的平方,内环采用预测电流控制,同时引入直流母线负载电流和母线电容电流前馈.理论分析表明,提出的改进控制策略能够极大提高PWM整流器系统的动态响应速度,减缓启动和负载动态突变时刻的电压和电流超调现象.仿真结果验证了提出控制方法的正确性.

摘要： 三相PWM整流器采用传统的双闭环PI控制容易造成启动或者负载突变时刻出现较大电压和电流超调问题.传统的双闭环控制基于三相PWM整流器的电压/电流模型,该模型认为整流器的直流电压与电流成线性关系.理论分析了采用传统控制方法出现较大电流和电压超调的原因,在此基础上建立了三相PWM整流器的功率/电流模型,该模型认为整流器的直流电压平方与电流为线性关系.rn 基于三相PWM整流器的功率/电流模型,提出一种改进控制策略.改进控制策略的外环控制直流电压的平方,内环采用预测电流控制,同时引入直流母线负载电流和母线电容电流前馈.理论分析表明,提出的改进控制策略能够极大提高PWM整流器系统的动态响应速度,减缓启动和负载动态突变时刻的电压和电流超调现象.仿真结果验证了提出控制方法的正确性.

摘要： 本文基于三个单相双Boost PFC模块构建了三相PWM整流器,介绍了三相整流器的拓扑和控制架构,进行了单相模块电流内环控制参数设计,以及三相整流器公共电压外环基于功率守恒原理的小信号建模,并在此数学模型基础上设计了公共电压外环控制参数,最后给出了实验结果.

摘要： 本文基于三个单相双Boost PFC模块构建了三相PWM整流器,介绍了三相整流器的拓扑和控制架构,进行了单相模块电流内环控制参数设计,以及三相整流器公共电压外环基于功率守恒原理的小信号建模,并在此数学模型基础上设计了公共电压外环控制参数,最后给出了实验结果.

摘要： 本发明公开一种三相PWM整流器的相序自适应控制方法。本发明改进软锁相环正确地识别出电网电压的正、负相序，并始终准确锁定电网电压的正序相角；根据电网电压的正、负相序，调整控制算法的相序，实现负序电网电压情况下设备的正常运行。该控制方法免除了应用现场电网电压相序的人工判断，解决了在错相序的情况下设备正常运行的问题，在应用现场具有非常大的实用价值，应用前景不可限量。

摘要： 本发明公开了一种多模态切换的三相三电平PWM整流器控制方法，所述方法通过十八个工作模态在六个不同工作扇区内不同的组合控制实现，具体包括以下步骤：1)确定三相三电平PWM整流器输入参考电压矢量所在大扇区N；2)确定参考电压矢量所在小三角形区域n，得到与所在扇区对应、合成电压矢量的三个工作模态；3)确定三个工作模态的工作时间；4)根据工作时间生成三个工作模态的切换序列；5)根据切换序列控制三个工作模态合成电压矢量，输出直流电压。本发明的控制方法在输出同样的直流电压情况下，与SVPWM控制策略相比，电路模态数量减少1/3，功率开关管开关次数减少2/3，从而有效降低三相三电平PWM整流器的开关损耗。

摘要： 本发明涉及一种三相整流器控制方法、装置及三相整流器系统，在三相整流器的控制过程中，利用三相中瞬时值最大或最小的一相作为标准，采用输出电容中点平衡方式进行补偿后对三相调制波注入，提高了三相整流器的功率因数值，使三相整流系统在单位功率因数下运行，从而提高了直流电压利用率，降低三相整流器中开关的频繁动作。

摘要： 本发明公开一种三相PWM整流器的相序自适应控制方法。本发明改进软锁相环正确地识别出电网电压的正、负相序，并始终准确锁定电网电压的正序相角；根据电网电压的正、负相序，调整控制算法的相序，实现负序电网电压情况下设备的正常运行。该控制方法免除了应用现场电网电压相序的人工判断，解决了在错相序的情况下设备正常运行的问题，在应用现场具有非常大的实用价值，应用前景不可限量。

摘要： 本发明公开了一种多模态切换的三相三电平PWM整流器控制方法，所述方法通过十八个工作模态在六个不同工作扇区内不同的组合控制实现，具体包括以下步骤：1)确定三相三电平PWM整流器输入参考电压矢量所在大扇区N；2)确定参考电压矢量所在小三角形区域n，得到与所在扇区对应、合成电压矢量的三个工作模态；3)确定三个工作模态的工作时间；4)根据工作时间生成三个工作模态的切换序列；5)根据切换序列控制三个工作模态合成电压矢量，输出直流电压。本发明的控制方法在输出同样的直流电压情况下，与SVPWM控制策略相比，电路模态数量减少1/3，功率开关管开关次数减少2/3，从而有效降低三相三电平PWM整流器的开关损耗。

摘要： 本发明公布了一种用于三相PWM整流器新型三角波比较控制方法，属于电力电子变流技术、智能控制领域。该发明的控制方法主要由电压外环、前馈解耦、三角波比较控制组成；其中电压外环为PI环节，前馈解耦为电流内环控制。本发明控制方法简单，利用三角波比较控制与前馈解耦各自的优点在开关频率较低时实现输入功率因数为1的定频控制、交流侧输入电流低谐。

摘要： 本发明公布了一种三相三电平PWM整流器，传统的中性点二极管箝位三电平PWM整流器通过12个功率开关管的27种开关状态的组合，可以在桥臂输入端产生5种电平；去掉一个桥臂的4个开关，输入u相与a桥臂相连，输入v相与b桥臂相连，输入w相与中性点n相连。本发明减少了开关管的数量，减小了整流器体积，降低了成本，并且可以有效地抑制谐波，减小开关管的应力，实现了网侧功率因数可调以及能量双向流动。

摘要： 一种LCL滤波的三相PWM整流器三环控制方法，属于整流器控制领域。其特征在于利用一组电压检测变送器及两组电流检测变送器分别采样整流器输出电压、网侧电感电流和整流桥侧电感电流，以控制三相PWM整流器系统的输出直流电压及网侧功率因数。本发明所提出的控制方法，具有三相PWM整流器输出直流电压控制精度高且稳定，网侧功率因数高、抗电网电压畸变干扰能力强、又便于桥臂开关管的保护、可靠性高等突出优点，非常适合于LCL滤波的三相PWM整流器的控制。

摘要： 本实用新型公开了一种三相逆变器、单相逆变器、三相整流器和单相整流器，能够保护高频半导体器件。该三相逆变器包括三相高频PWM逆变电路、滤波电路、熔断器组和六个二极管，三相高频PWM逆变电路、滤波电路和熔断器组顺次相连；六个二极管中的三个二极管的阴极连接至三相高频PWM逆变电路直流侧的正母线，该三个二极管的阳极分别连接至三相高频PWM逆变电路交流侧的三条火线上的指定接线端；另外三个二极管的阳极连接至三相高频PWM逆变电路直流侧的负母线，该三个二极管的阴极分别连接至三相高频PWM逆变电路交流侧的三条火线上的指定接线端；该指定接线端为滤波电路的第一级滤波电感和熔断器组之间的任意接线端。

摘要： 本实用新型公开了一种三相三线制PWM整流器，包括输入电感，输入滤波器，直流侧电容，软启动电阻，控制电路。所述控制电路包括核心处理器DSP2812、IGBT驱动模块，保护电路，故障处理与隔离电路，线电压过零同步电路，通信电路，信号调理电路。本实用新型具有使电流波形具有和电压输入波形同相位的正弦波，电网侧功率因数接近为1，输入电流的谐波接近于0；能够对直流电压进行控制，使之恒定于给定的值，直流侧负载发生变化时，具有很快的动态响应，很快的回到给定值。将其作为大功率开关电源系统中的整流环节，构成大功率高功率因数PWM高频开关电源系统，形成了绿色环保和节能的高度统一。