空间矢量PWM整流器仿真研究.pdf

第27卷第5期
计算机仿真
2010年5月
文章编号:1006-9348(2010)05-0252-05
空间矢量PWM整流器仿真研究
王崇武,李宏
(西北工业大学,陕西西安710072)
摘要:针对三相PWM整流器Bang-bang所带来的开关频率不固定在运行中带来噪声和干扰。为解决上述问题,采用了空
间矢量的控制方法。由不同空间矢量的组合顺序,形成不同的空间矢量调制方法,根据电流解耦控制原理,建立了基于不同
的空间矢量调制的三相PWM整流器在 Matlab/ /Simulink下的仿真模型,给出了电流内环和电压外环的简化过程及P参数的
计算,分析了SPwM的不同空间矢量组合对三相PWM整流器的谐波和功率因数的影响。通过仿真验证结果表明三相
SVPWM调制的电网倒具有良好的电流波形品质,且无功分量低,而两相 SVPWM调制具有开关次数少,动态响应快,适合于
大功率整流场合应用的特点。
关词:脉宽调制整流器;空间矢量调制;电流解耦;总谐波畸变
中图分类号:TM46文献标识码:B
The Investigation on the PWM Rectifier Using the SVPWM
WANG Chong -wu, LI Hong
(Northwester Ploytechnical University, Xi" an Shanxi 710072, China
ABSTRACT: The frequency of three-phase PWM rectifier is not constant in the bang-bang control. In this paper
the space vector PWM was used to control the rectifier. Different combinations of vectors form different modulations
according to the vectors arrangement. Basing the principle of current control, a three -phases PWM rectifier was set
up using Mala/ ml nk T e sm aon f e uer ol ae loop and er ent loop was given and the P
parameters were calculated. Several vector sequence patterns were investigated to study the influence on the THD and
power acor of the A sie, d e s l at e three phases modulating methods have good wave qualit
and low reactive power, the two phases modulations have low switching frequency and fast response and suit for the
application in large rat power rectifie
KEYWORDS: PWM rectifiers SVPWM urrent decoupled control THD
1引言
扰问题
在AC/DC变换器中,相控整流引起的电网电压波形畸
本文采用空间矢量调制的电流直接控制,开关频率固
变,电网侧的功率因数低,向电网注人大量的谐波电流,造成定,可以实现能量双向流动,整流时电能由电网侧流向直流
电网的谐波污染。目前三相PWM整流器控制方案中,侧。对反电勢类负载,系统还能再生运行,系统做逆变器运
电流控制方法是最重要的控制手段,这主要是因为电流控制行,并且整流器可以按给定指令调整功率因数,可根据需要
具有准确性高,动态相应快,对负载参数变化具有补偿功能做功率因数超前或者滞后运行。
等优点。常用的电流控制方案主要功能是强迫电网侧的
电流跟踪正弦参考信号,用反馈得电流和给定电流信号的误2功率因数控制原理
差信号,通过调节器产生整流桥的开关信号,因此电流控制
图1是三相PWM整流器的拓扑结构,整流桥采用IC
器的主要功能是电流误差的补偿和调制。文献[1][3]都采Br,反并联二极管为IGBT的寄生二极管。如果交流源为发
用了电流Bang-bang控制来实现PWM调制,由于Bag-电机,则L,R可由电机绕组漏感和绕组电阻充当,直流侧负
bang控制的开关频率不固定,对功率器件的吸收、驱动参数载等效为滤波电容与电阻并联结构。
设计带来困难,并且导致整流器运行噪声增加,产生电磁干
ル。,2,4为发电机的感应电势,,R为绕组的漏感和电
阻,ua,a,为三相的中点电压。对三相对称结构,电网侧
的有功P和无功功率Q分别为
收稿日期:2009-083-10修回日期:2009-04-10
P=3u。 i, coso
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