三相電壓型PWM整流器及其控制策略研究

三相電壓型PWM整流器設(shè)計(jì)方法的研究

基于Matlab的三相電壓型PWM整流器建模與仿真

根據(jù)三相電壓型pwm逆變器的工作原理,引入開關(guān)周期平均算子將離散的系統(tǒng)變換為連續(xù)的系統(tǒng),應(yīng)用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換將三相交流電量變換成直流量,使用小信號(hào)擾動(dòng)法將非線性的系統(tǒng)變換為線性的系統(tǒng)。建立了三相電壓型pwm逆變器系統(tǒng)的小信號(hào)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,以spwm調(diào)制法為例,建立了從調(diào)制器輸入到逆變器輸出的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了建模的準(zhǔn)確性以及控制策略的合理性。

本文介紹了三相電壓型pwm整流器的數(shù)學(xué)模型,針對(duì)基于滯環(huán)比較器的傳統(tǒng)直接功率控制的諸多缺點(diǎn),提出雙開關(guān)表直接功率控制的三相電壓型pwm整流器。結(jié)果表明,該控制策略可行,并且改善了三相電壓型pwm整流器的性能。

為了縮短對(duì)大功率電子裝置(如逆變電源)的研制周期和減少研制費(fèi)用,借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),利用matlab軟件中simulink和powersystemblochset建立了以igbt(絕緣柵雙極性晶體管)為開關(guān)器件具有數(shù)字pi調(diào)壓功能的spwm電壓型逆變電源仿真模型,對(duì)其輸出特性進(jìn)行仿真,并利用傅里葉快速變換(fft)分析工具對(duì)其仿真輸出電壓進(jìn)行諧波分析。仿真模型分別考慮了主電路和控制器模型,較為精確地反映了實(shí)際情況,驗(yàn)證了此模型和仿真方法的正確性。最后應(yīng)用到三相逆變器調(diào)速系統(tǒng)中,仿真結(jié)果顯示其控制效果良好,完全符合實(shí)際電機(jī)控制的要求。

針對(duì)eps電源系統(tǒng)要求輸出高質(zhì)量電壓波形的特點(diǎn),提出了三相電壓型pwm逆變器的一種電壓電流雙閉環(huán)控制方法,通過建立三相電壓型pwm逆變器在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,利用電壓外環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的穩(wěn)定控制,電流內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制,仿真證明該方法有效地改善了應(yīng)急電源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及抗擾能力.

實(shí)用文案 文案大全 三相電壓型逆變器 一．電力電子器件的發(fā)展： 1.概述： 1957年可控硅(晶閘管)的問世，為半導(dǎo)體器件應(yīng)用于強(qiáng)電領(lǐng)域的自動(dòng)控 制邁出了重要的一步，電力電子開始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái)，這標(biāo)志著 電力電子技術(shù)的誕生。20世紀(jì)60年代初已開始使用電力電子這個(gè)名詞，進(jìn) 入70年代晶閘管開始派生各種系列產(chǎn)品，普通晶閘管由于其不能自關(guān)斷的 特點(diǎn)，屬于半控型器件，被稱作第一代電力電子器件。隨著理論研究和工藝 水平的不斷提高，以門極可關(guān)斷晶閘管（gto）、電力雙極性晶體管（bjt） 和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（power-mosfet）為代表的全控型器件迅速發(fā)展，被 稱作第二代電力電子器件。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管（igbt） 為代表的復(fù)合型第三代電力電子器件異軍突起，而進(jìn)入90年代電力電子器 件開始朝著智能化、功率集成化發(fā)展，這代表了電力電

實(shí)用文案 文案大全 三相電壓型逆變器 一．電力電子器件的發(fā)展： 1.概述： 1957年可控硅(晶閘管)的問世，為半導(dǎo)體器件應(yīng)用于強(qiáng)電領(lǐng)域的自動(dòng)控 制邁出了重要的一步，電力電子開始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái)，這標(biāo)志著 電力電子技術(shù)的誕生。20世紀(jì)60年代初已開始使用電力電子這個(gè)名詞，進(jìn) 入70年代晶閘管開始派生各種系列產(chǎn)品，普通晶閘管由于其不能自關(guān)斷的 特點(diǎn)，屬于半控型器件，被稱作第一代電力電子器件。隨著理論研究和工藝 水平的不斷提高，以門極可關(guān)斷晶閘管（gto）、電力雙極性晶體管（bjt） 和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（power-mosfet）為代表的全控型器件迅速發(fā)展，被 稱作第二代電力電子器件。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管（igbt） 為代表的復(fù)合型第三代電力電子器件異軍突起，而進(jìn)入90年代電力電子器 件開始朝著智能化、功率集成化發(fā)展，這代表了電力電

三相電壓型逆變電路 (2)

三相電壓型逆變電路

電壓型PWM整流器(VSR)及控制系統(tǒng)的matlab仿真

數(shù)顯智能三相電壓/電流表使用說明書 一、概述 數(shù)顯智能三相電壓/電流表適用于電力電網(wǎng)、自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)電流、電壓的電參數(shù) 測(cè)量和顯示，通過面板設(shè)置倍率，直觀顯示系統(tǒng)一次側(cè)運(yùn)行點(diǎn)參數(shù)，具有精度高、穩(wěn)定性 好、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，可直接替代原有指針式儀表。 可選儀表測(cè)量功能：（1）三相電壓表（2）三相電流表 二、技術(shù)參數(shù) 性 能 參數(shù) 性 能 參數(shù) 輸 入 測(cè) 電 壓 額定值ac25～500v電流精度 rms測(cè)量，精度等級(jí)0.5 級(jí) 過負(fù)荷 持續(xù)：1.2倍瞬時(shí)：10 倍/10s 電源 工作范圍ac/dc85~270v 量 顯 示 功耗500kω 環(huán)境 工作環(huán)境-10~55℃ 精度rms測(cè)量，精度等級(jí)0.5級(jí)儲(chǔ)存環(huán)境-20~75℃ 電 流 額定值ac0～5a 安全 耐壓 輸入/電源>2kv，輸入/

-1- 摘要 本次課程設(shè)計(jì)題目要求為三相電壓源型spwm逆變器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程從 原理分析、元器件的選取，到方案的確定以及matlab仿真等，鞏固了理論知識(shí)， 基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 本文將按照設(shè)計(jì)思路對(duì)過程進(jìn)行剖析，并進(jìn)行相應(yīng)的原理講解，包括逆變電 路的理論基礎(chǔ)以及matlab仿真軟件的簡(jiǎn)介、運(yùn)用等，此外，還會(huì)清晰的介紹各 個(gè)部分電路以及元器件的取舍，比如驅(qū)動(dòng)電路、抗干擾電路、正弦信號(hào)產(chǎn)生電路 等，其中部分電路的繪制采用了proteus軟件，最后結(jié)合matlabsimulink仿真， 建立了三相全控橋式電壓源型逆變電路的仿真模型，進(jìn)而通過軟件得到較為理想 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 關(guān)鍵詞：三相電壓源型逆變電路matlab仿真 -2- 目錄 摘要....................................................

-1- 摘要 本次課程設(shè)計(jì)題目要求為三相電壓源型spwm逆變器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程從 原理分析、元器件的選取，到方案的確定以及matlab仿真等，鞏固了理論知識(shí)， 基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 本文將按照設(shè)計(jì)思路對(duì)過程進(jìn)行剖析，并進(jìn)行相應(yīng)的原理講解，包括逆變電 路的理論基礎(chǔ)以及matlab仿真軟件的簡(jiǎn)介、運(yùn)用等，此外，還會(huì)清晰的介紹各 個(gè)部分電路以及元器件的取舍，比如驅(qū)動(dòng)電路、抗干擾電路、正弦信號(hào)產(chǎn)生電路 等，其中部分電路的繪制采用了proteus軟件，最后結(jié)合matlabsimulink仿真， 建立了三相全控橋式電壓源型逆變電路的仿真模型，進(jìn)而通過軟件得到較為理想 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 關(guān)鍵詞：三相電壓源型逆變電路matlab仿真 -2- 目錄 摘要....................................................

pwm整流器是一種高功率因數(shù)、低噪音靜止變流器。采用類似于交流電機(jī)磁鏈觀測(cè)的方法構(gòu)造出虛擬的電網(wǎng)磁鏈?zhǔn)噶?作為pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以達(dá)到取消交流側(cè)電網(wǎng)電壓傳感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了準(zhǔn)確觀測(cè)虛擬電網(wǎng)磁鏈的方法,解決了pwm整流器無電壓傳感器運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

(10)申請(qǐng)公布號(hào)cn102662095a (43)申請(qǐng)公布日2012.09.12 cn 10 26 62 09 5 a *cn102662095a* (21)申請(qǐng)?zhí)?01210137462.9 (22)申請(qǐng)日2012.05.07 g01r19/00(2006.01) (71)申請(qǐng)人無錫智卓電氣有限公司 地址214174江蘇省無錫市惠山區(qū)堰橋鎮(zhèn)金 惠西路118號(hào)(無錫智卓電氣有限公 司) (72)發(fā)明人白建社戈浩吳振鋒 (74)專利代理機(jī)構(gòu)北京品源專利代理有限公司 11332 代理人馮鐵惠 (54)發(fā)明名稱 三相電壓采樣電路 (57)摘要 本發(fā)明公開一種三相電壓采樣電路，其包括 接入三相供電系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)電路、所述信號(hào)檢 測(cè)電路的輸出端連接信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放 大電路的輸出端和用于控制開關(guān)的單片機(jī)連接， 所述信號(hào)檢測(cè)電

(10)申請(qǐng)公布號(hào)cn102662095a (43)申請(qǐng)公布日2012.09.12 cn 10 26 62 09 5 a *cn102662095a* (21)申請(qǐng)?zhí)?01210137462.9 (22)申請(qǐng)日2012.05.07 g01r19/00(2006.01) (71)申請(qǐng)人無錫智卓電氣有限公司 地址214174江蘇省無錫市惠山區(qū)堰橋鎮(zhèn)金 惠西路118號(hào)(無錫智卓電氣有限公 司) (72)發(fā)明人白建社戈浩吳振鋒 (74)專利代理機(jī)構(gòu)北京品源專利代理有限公司 11332 代理人馮鐵惠 (54)發(fā)明名稱 三相電壓采樣電路 (57)摘要 本發(fā)明公開一種三相電壓采樣電路，其包括 接入三相供電系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)電路、所述信號(hào)檢 測(cè)電路的輸出端連接信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放 大電路的輸出端和用于控制開關(guān)的單片機(jī)連接， 所述信號(hào)檢測(cè)電

三相電壓型pwm整流器在應(yīng)用中需要更加優(yōu)良的動(dòng)、靜態(tài)性能。針對(duì)整流器的非線性強(qiáng)耦合特點(diǎn),提出了一種滑模變結(jié)構(gòu)無源控制算法。算法中電壓外環(huán)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制,電流內(nèi)環(huán)采用無源控制?；？刂浦幸哉髌鬏敵鲋绷麟妷赫`差為狀態(tài)變量構(gòu)造指數(shù)衰減律切換面。無源控制中采用狀態(tài)誤差構(gòu)造能量存儲(chǔ)函數(shù)并以誤差存儲(chǔ)函數(shù)為lyapunov函數(shù),通過注入阻尼使系統(tǒng)快速收斂到期望穩(wěn)定平衡點(diǎn)。根據(jù)誤差存儲(chǔ)函數(shù)的收斂條件設(shè)計(jì)了整流器的無源控制器,實(shí)現(xiàn)了各變量的解耦控制。用pscad/emtdc軟件進(jìn)行仿真分析。與雙閉環(huán)pi控制對(duì)比,仿真結(jié)果表明該控制策略具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能和魯棒性。

整流器模型建立直接影響控制策略,通常系統(tǒng)采用基爾霍夫定律和拉格朗日方程建立數(shù)學(xué)模型,其狀態(tài)變量間存在耦合。文中針對(duì)開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型為非線性且控制器設(shè)計(jì)困難的特征,采用開關(guān)周期平均法建立系統(tǒng)平均模型,分離擾動(dòng)得到穩(wěn)態(tài)模型和線性時(shí)不變的小信號(hào)模型。結(jié)果表明,小信號(hào)模型較傳統(tǒng)模型更有利系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。

整流器模型建立直接影響控制策略,通常系統(tǒng)采用基爾霍夫定律和拉格朗日方程建立數(shù)學(xué)模型,其狀態(tài)變量間存在耦合。文中針對(duì)開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型為非線性且控制器設(shè)計(jì)困難的特征,采用開關(guān)周期平均法建立系統(tǒng)平均模型,分離擾動(dòng)得到穩(wěn)態(tài)模型和線性時(shí)不變的小信號(hào)模型。結(jié)果表明,小信號(hào)模型較傳統(tǒng)模型更有利系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。

三相電壓型整流器是當(dāng)今非常熱門的變換器拓?fù)渲?它功率因數(shù)高,諧波畸變小,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸出功率可以從幾千瓦到兆瓦級(jí)。文章以程序算法為核心,實(shí)現(xiàn)了對(duì)整流器的dsp控制,分析了其應(yīng)用程序的框架結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上提出了控制程序的模塊化方法,增強(qiáng)了程序可讀性,減少了代碼長(zhǎng)度,降低了維護(hù)成本。同時(shí)利用plecs仿真軟件對(duì)dsp程序進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了其正確性。

針對(duì)在線式不間斷電源系統(tǒng)(ups)中的ac/dc整流器,設(shè)計(jì)了一套基于dqo軸控制的三相四線電壓型pwm整流器的控制策略。介紹了該整流器的拓?fù)?推導(dǎo)了其主電路的數(shù)學(xué)模型;給出了帶有正負(fù)母線電壓平衡特性的雙環(huán)控制的結(jié)構(gòu)框圖,并分別設(shè)計(jì)了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的控制參數(shù);最后制作了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的控制器性能優(yōu)良,可實(shí)現(xiàn)所要求的電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)、低電流諧波畸變率(thd)以及輸出側(cè)正負(fù)直流母線電壓平衡等特性。