基于滯環(huán)空間矢量控制的三電平三開關(guān)整流器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 00:36
三電平三開關(guān)整流器(VIENNA整流器)是一種優(yōu)秀的三相PWM整流器拓?fù)?其具有功率因數(shù)高,所需開關(guān)器件少,功率管承受的電壓應(yīng)力小,不需設(shè)置死區(qū)時(shí)間,無橋臂直通問題等優(yōu)點(diǎn),特別適合應(yīng)用于三相大功率場(chǎng)合中。滯環(huán)電流控制和空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)控制是VIENNA整流器常用的控制方法,但是滯環(huán)電流控制有開關(guān)頻率不固定、諧波含量大的問題,SVPWM控制有計(jì)算量大、控制過程復(fù)雜的問題。針對(duì)上述兩種控制策略的問題,將滯環(huán)電流控制和SVPWM控制相結(jié)合的滯環(huán)空間矢量控制應(yīng)用于VIENNA整流器。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的滯環(huán)空間矢量控制在實(shí)現(xiàn)過程中,誤差電流矢量不能由三電平轉(zhuǎn)化到兩電平電流矢量平面內(nèi),不能判斷出誤差電流所處的位置,就不適合應(yīng)用于VIENNA整流器,因此提出一種新的滯環(huán)空間矢量控制方法,使之適用于VIENNA整流器。具體控制策略為:設(shè)小于滯環(huán)寬度的電流容許誤差,當(dāng)誤差電流大于滯環(huán)寬度時(shí),采用滯環(huán)電流控制;當(dāng)誤差電流大于電流容許誤差小于滯環(huán)寬度時(shí),采用SVPWM控制方法;當(dāng)誤差電流小于容許電流誤差時(shí),保持開關(guān)狀態(tài)不變。...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三相二極管不控整流器隨著功率半導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展,變流裝置技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了以脈寬
圖 1.1 三相二極管不控整流器導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展,變流裝置技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,控制基礎(chǔ)的 PWM 整流器。1982 年,BusseAfrled、Holtz斷器件的電流型 PWM 整流器交流側(cè)電流幅相的控制策略了單位功率因數(shù)校正。1984 年,Akagi Hirofumi 等學(xué)者將WM 整流器中,這就是早期的電壓型 PWM 整流器設(shè)計(jì)思n 等學(xué)者提出了在不同坐標(biāo)系下的 PWM 整流器各種模式的策略,使人們對(duì) PWM 整流器的研究有了新的認(rèn)識(shí)[8]。為 A.R.Prasad 等學(xué)者提出的三相單開關(guān) PWM 整流器拓?fù)洌瑯?gòu)簡(jiǎn)單,易于控制,且不存在反向恢復(fù)問題。但是該拓?fù)鋵?dǎo)通損耗大,且只有一個(gè)功率管不能獨(dú)立控制三相輸入電了 EMI 濾波的設(shè)計(jì)難度,功率管承受的電壓應(yīng)力大,這些大功率場(chǎng)合。
圖 1.3 三相六開關(guān) PWM 整流器日本 A.Nabae 等學(xué)者在 IAS 年會(huì)上提出了二極管中點(diǎn)鉗位式如圖 1.4 所示,這是最早的多電平變換器的概念。該拓?fù)涞墓、四個(gè)續(xù)流二極管和兩個(gè)鉗位二極管組成。中點(diǎn)鉗位使功輸出電壓的一半,但是該拓?fù)湫枰墓β势骷^多,不僅使而且還需要研究合適的控制策略來實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位平衡。相對(duì)流器具備如下優(yōu)勢(shì)[10]:由于電平數(shù)的增多,在相同開關(guān)頻率波形,提高了功率因數(shù),減少了諧波的干擾;在相同電壓情平跳變時(shí)產(chǎn)生的電壓變化率減小,減少 EMI 的干擾;中點(diǎn)鉗低了,提高整流器能應(yīng)用的功率等級(jí)場(chǎng)合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]VIENNA整流器PI控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法[J]. 張杰楠,謝運(yùn)祥,施澤宇. 電氣傳動(dòng). 2018(03)
[2]基于VIENNA整流器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊俊偉,賈道杰. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(03)
[3]基于電壓空間矢量的類正弦滯環(huán)電流控制策略[J]. 趙紅雁,李艷,杜吉飛,鄭瓊林,李丹勇,石璞. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(02)
[4]Vienna整流器簡(jiǎn)化三電平矢量調(diào)制的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)[J]. 王濤,蔡濤,段善旭,陳昌松,付函. 電源學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]基于三電平SVPWM調(diào)制的Vienna整流器中點(diǎn)電壓均衡控制[J]. 肖梁樂,陳昌松,王濤,段善旭. 電源學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]VIENNA整流器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 劉源,梅燁,曹豐文,李武華,何湘寧. 電源學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]三相橋式全控整流電路諧波分析與治理[J]. 尹曉鋼,周倩倩,趙勝芳,馮展華,陸新秀. 電子世界. 2016(23)
[8]VIENNA整流器PFC控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張勇,張曉麗,王卓琳,古韶輝,吳昊. 電子世界. 2016(21)
[9]基于變環(huán)寬的Vienna整流器滯環(huán)控制研究[J]. 尹軍. 電氣自動(dòng)化. 2016(05)
[10]一種改進(jìn)的定頻數(shù)字滯環(huán)電流控制策略[J]. 邵云濱,付永領(lǐng),郭建文,楊榮榮. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
碩士論文
[1]VIENNA整流器的研究[D]. 王曉強(qiáng).北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2983909
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三相二極管不控整流器隨著功率半導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展,變流裝置技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了以脈寬
圖 1.1 三相二極管不控整流器導(dǎo)體器件的不斷發(fā)展,變流裝置技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,控制基礎(chǔ)的 PWM 整流器。1982 年,BusseAfrled、Holtz斷器件的電流型 PWM 整流器交流側(cè)電流幅相的控制策略了單位功率因數(shù)校正。1984 年,Akagi Hirofumi 等學(xué)者將WM 整流器中,這就是早期的電壓型 PWM 整流器設(shè)計(jì)思n 等學(xué)者提出了在不同坐標(biāo)系下的 PWM 整流器各種模式的策略,使人們對(duì) PWM 整流器的研究有了新的認(rèn)識(shí)[8]。為 A.R.Prasad 等學(xué)者提出的三相單開關(guān) PWM 整流器拓?fù)洌瑯?gòu)簡(jiǎn)單,易于控制,且不存在反向恢復(fù)問題。但是該拓?fù)鋵?dǎo)通損耗大,且只有一個(gè)功率管不能獨(dú)立控制三相輸入電了 EMI 濾波的設(shè)計(jì)難度,功率管承受的電壓應(yīng)力大,這些大功率場(chǎng)合。
圖 1.3 三相六開關(guān) PWM 整流器日本 A.Nabae 等學(xué)者在 IAS 年會(huì)上提出了二極管中點(diǎn)鉗位式如圖 1.4 所示,這是最早的多電平變換器的概念。該拓?fù)涞墓、四個(gè)續(xù)流二極管和兩個(gè)鉗位二極管組成。中點(diǎn)鉗位使功輸出電壓的一半,但是該拓?fù)湫枰墓β势骷^多,不僅使而且還需要研究合適的控制策略來實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位平衡。相對(duì)流器具備如下優(yōu)勢(shì)[10]:由于電平數(shù)的增多,在相同開關(guān)頻率波形,提高了功率因數(shù),減少了諧波的干擾;在相同電壓情平跳變時(shí)產(chǎn)生的電壓變化率減小,減少 EMI 的干擾;中點(diǎn)鉗低了,提高整流器能應(yīng)用的功率等級(jí)場(chǎng)合。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]VIENNA整流器PI控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法[J]. 張杰楠,謝運(yùn)祥,施澤宇. 電氣傳動(dòng). 2018(03)
[2]基于VIENNA整流器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊俊偉,賈道杰. 電子測(cè)量技術(shù). 2018(03)
[3]基于電壓空間矢量的類正弦滯環(huán)電流控制策略[J]. 趙紅雁,李艷,杜吉飛,鄭瓊林,李丹勇,石璞. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(02)
[4]Vienna整流器簡(jiǎn)化三電平矢量調(diào)制的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)[J]. 王濤,蔡濤,段善旭,陳昌松,付函. 電源學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]基于三電平SVPWM調(diào)制的Vienna整流器中點(diǎn)電壓均衡控制[J]. 肖梁樂,陳昌松,王濤,段善旭. 電源學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]VIENNA整流器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J]. 劉源,梅燁,曹豐文,李武華,何湘寧. 電源學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]三相橋式全控整流電路諧波分析與治理[J]. 尹曉鋼,周倩倩,趙勝芳,馮展華,陸新秀. 電子世界. 2016(23)
[8]VIENNA整流器PFC控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張勇,張曉麗,王卓琳,古韶輝,吳昊. 電子世界. 2016(21)
[9]基于變環(huán)寬的Vienna整流器滯環(huán)控制研究[J]. 尹軍. 電氣自動(dòng)化. 2016(05)
[10]一種改進(jìn)的定頻數(shù)字滯環(huán)電流控制策略[J]. 邵云濱,付永領(lǐng),郭建文,楊榮榮. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
碩士論文
[1]VIENNA整流器的研究[D]. 王曉強(qiáng).北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):2983909
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