【摘要】：建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相電壓型脈寬調(diào)制(PWM)整流器的非線性數(shù)學(xué)模型,針對常規(guī)的控制策略動態(tài)性能較差的特點,提出一種該坐標(biāo)系下的電壓外環(huán)滑模控制算法,電流內(nèi)環(huán)采用狀態(tài)反饋精確線性化控制策略。進而給出了整流器的硬件設(shè)計,實驗結(jié)果表明樣機輸入電流正弦,直流電壓穩(wěn)定,功率因數(shù)高,且具有良好的動、靜態(tài)性能,驗證了該控制策略的正確性和有效性。
【圖文】：

experimentalplatformresultsshowthatthePWMrectifierhassi?nusoidalinputcurent,stabledirectcurrentvoltageandhighpowerfactor.Inaddition,thesystemhasgooddynamicandstaticperformance,andthecorrectnessandeffectivenessofthecontrolstrategyareverified.Keywords：rectifier；pulsewidthmodulation；sliding-modecontrol；feedbacklinearization1引言 0e,a.^ |k針對三相電壓型PWM整流器非線性模型和 _c解耦控制問題，建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相電壓型PWM整流器仿射非線性模型，提出對電 圖1三相電壓型PWM整流器電路原理壓外環(huán)懫用滑模變結(jié)構(gòu)控制、電流內(nèi)環(huán)采用狀態(tài)Fig.1Principleofthree-phasevoltage-typePWMrectifiercircuit反饋精確線性化方法的控制策略。該控制方法既實 —nil^現(xiàn)了PWM整流器無功、有功功率的解耦控制，又 二增加了系統(tǒng)魯棒性’從而精確實現(xiàn)了PWM整流 e?+eb+ec=0, (2)器輸入功岕數(shù)校正和輸出直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)。2三相電壓型脈寬調(diào)制整流器數(shù)學(xué)模型理后可得：圖1為三相電壓型整流器電路原理。ek(k=a, [LdiJdt=-Ri-(2Sa-Sb-Sc)UJ3+e^b,c)為各相電壓;4為各相電流;A為直流側(cè)負載； ，icWdi=-/?K-Sa+25b-SJfV3+eb(3)C為直流電容;為電感等效參數(shù)；為直流側(cè) Ht/dt-/^-(-Sa-Sb+2S。)t4/3+?電壓;/。為負載電流。設(shè)交流側(cè)為三相對稱交流電源，，開關(guān)函數(shù)St=l時,上橋臂開關(guān)管導(dǎo)通;St=0時’ 將式（3)變換到兩相同步旋轉(zhuǎn)d，q坐標(biāo)系中，下橋臂開關(guān)管導(dǎo)通;則可得其狀態(tài)方程為【1]: ^軸與電網(wǎng)電壓空間矢量方向一致，其數(shù)學(xué)模型為：Ldik/dt=-Rik-(UkN+Um)+ek UiJAt^-RiJL+a)iq-uJL+eJLCdf/dl/d(=Saja+Sbib+S(ic-/0 ?di^-RiJL-coij-uJL+e./L (4) [dUJdt=

第48卷第11期電力電子技術(shù) Vol.48，No.112014年11月PowerElectronics November2014對比圖3a，b參數(shù)如表1所示，采用三級變電5結(jié)論阻方案時，米勒平臺，續(xù)時間短’IGBT進入= mGBT在不同工作狀態(tài)下進行動態(tài)分析，在，的0^短U通比圖3二U數(shù)^ IE常開通和短路開通時采取不同的變電阻^u通ifS-S方案，通過實驗驗證了該變電阻開通方案的可行下^1‘Jf 性。該方案具有三級變電阻開通的優(yōu)勢,且不影響I對比圖3!，f多數(shù)如表3所不，說^所fe方案在檢榐路時IGBT的開通特性，在II類短路時的開測II類時，通特性基本相同’在工程實踐中具有-定的實用性。通時?上升快，在檢測到短路時?相對于兩級變電阻方案的?較高，故i。的最大值相對略大。參考文獻表1正吊開通時參數(shù)比較 [1]PJGrbovic.AnIGBTGateDriverforFeed-forwardCon-Table1Parameterscomparedwhennormalturn-on ?i/?tt,D niFT1troloi1urn-onLossesandKeverseKecoveryL.urrent[JJ.開通延遲ic上升及米米勒平臺后進 IEEETrans,onPowerElectronics,2008,23(2)：643-652.時間勒平臺時間入飽和區(qū)時間 [2]ChenLihua,FZPeng.ClosedLoopGateDriveforHigh兩級變電阻方案1.5卜s44fis PowerIGBTs[A].Twenty-fourthAnnualIEEEAPECE[C].所提變電阻方案1.5 3.5fis 3 2009?1331-1337表2I類短路時參數(shù)比較 [3]WangZhiqiang,ShiXiaojie，XueYang,etal.AGateTable2ParameterscomparedwhenshortcircuitI DriveCircuitofHighPowerIGBTsforImprovedTurn- onCharacteristicsUnderHardSwitchingConditions[A]._i。*力值_IEEE13thWorkshoponControlandModelingforPow-兩級變電阻方案3岬6kA2.9kV V6腿變電阻方案3叫6kA2.9kV erElec
【作者單位】： 華南理工大學(xué) 電力學(xué)院;
【分類號】：TM461

【參考文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2534241