单周期控制三相电压型PWM整流器

文章对基于单周期控制的三相PWM高功率因数整流器进行了研究,推导了单周期控制三相电压型PWM整流器的控制规律。它不需要乘法器更不需要对输入电压进行检测,其控制逻辑简单并且以恒定频率工作,可以在每个开关周期控制输入电流跟踪正弦参考量,从而实现低电流谐波畸变和高功率因数。基于Multisim2001软件平台,建立了基于单周期控制的三相电压型PWM整流器的仿真模型,完成了6kW三相PWM整流器的设计和实验研究,仿真和试验结果都验证了理论分析的正确性。     

三相电压型PWM整流器研究

基于三相电压型PWM整流器的d-q模型,详细分析了PWM整流器的双闭环控制原理,采用电压空间矢量定向,实现了有功和无功的解耦控制,设计了双闭环电流、电压调节器PI参数,仿真结果表明该整流器能够获得单位功率因数的正弦输入电流和稳定的直流输出电压,能够实现能量的双向流动,具有良好的动、静态特性。     

电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器非线性控制研究

本文提出了一种电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器的控制方法。首先,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,基于网侧单位功率因数及负载电压恒定的控制目标,建立了网侧电流给定方程组。其次,基于“三相不平衡abc静止坐标系”与“不平衡坐标变换”建立的dq解耦模型,采用输入-输出线性化的电流控制策略,实现了有功电流与无功电流的独立控制。仿真实验结果表明：文中所提出的控制策略是有效的。     

三电平PWM整流器双闭环系统的设计与仿真

三电平PWM整流器多采用电压控制外环和电流控制内环组成的双闲环控制系统。电压外环的作用是根据直流电压Udc的大小决定三电平PWM整流器输出功率的大小和方向以及三相电流的给定信号。电流内环的作用是使整流器的实际输入电流能够跟踪电流给定,实现单位功率因数或功率因数可变。文中主要研究了三电平PWM整流器的系统设计,并进行了仿真。结果表明,所设计的双闭环系统具有良好的抗扰动性能,动态响应也得到了明显的改善。     

三相电压型PWM整流器建模与仿真

建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,并对其矢量控制策略进行了分析,采用输入电压空间矢量定向,根据参考指令电压矢量直接计算空间电压矢量位置和作用时间,结合直接电流控制的方法进行电流跟踪控制,仿真结果证明了该方案的有效性.     

电网不平衡时的三相PWM整流器控制策略

三相电网不平衡时,电压会存在负序分量。此时,如果对三相电压型PWM整流器采用普通的控制策略进行控制,会使其网侧电流含有大量的谐波,从而无法得到正弦输入电流。文章通过对三相电压型PWM整流器在电网不平衡情况下的建模,分析了网侧电流谐波产生的原因。在此基础上,采用了一种能使其网侧电流正弦化的控制策略,并进行了仿真验证。研究表明,该控制策略有良好的控制能力,可以使得交流侧电流达到正弦。     

基于PWM整流器的功率控制器的仿真研究

文章研究了一种基于PWM整流器的功率控制器。由三相电压型整流器在三相静止坐标系中的数学模型,导出其在两相旋转坐标系的数学模型,并在此基础上引入了基于电网电压前馈解耦的三相PWM整流器控制系统,实现对于有功电流和无功电流的单独控制,从而达到对于有功、无功功率控制的目的。     

矩阵整流器输入与输出滤波器特性的研究

矩阵整流器是一种真正的降压型四象限AC-DC变换器,可以用在各种三相电压供电的直流电源领域。鉴于矩阵整流器采用波形高频合成原理实现输入电压-输出电压的变换和输出电流-输入电流的变换,并非纯硅变换器,输入LC滤波器与输出LC滤波器的设计至关重要,并决定着整流器系统的功能、性能和可靠性。在理论分析矩阵整流器与电流源PWM整流器具有共同变换本质的基础上,采用电路DQ转换方法,建立输入LC滤波器-矩阵整流器-输出LC滤波器系统的DC等效电路,重点分析了DC特性高低对滤波器参数设计要求,进而给出设计原则和参数选择公式,并进行实验验证。     

风力发电中三相电压型PWM整流器的研究

通过分析三相电压型PWM整流器的数学模型,建立了PWM整流器在两相旋转坐标系下的数学模型。研究了电压电流双闭环控制策略。基于空间矢量的思想,设计了三相电压型PWM整流器在Matlab/Simulink中的仿真模型。仿真结果表明,此控制方法有效可行。     

三相电压型PWM整流器控制技术的发展

本文对三相电压型PWM整流器主要控制技术、原理、特点进行了系统的分析和综述。包括滞环PWM电流控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制、矢量控制、直接功率控制以及单周期控制;此外,文中评述了国内对电压型PWM整流器控制技术研究的主要贡献。在此基础上,对PWM整流器控制技术发展趋势进行了展望。     

三相PWM整流器的前馈解耦控制与仿真研究

基于前馈解耦控制策略,研究了三相电压型PWM整流器的建模与控制问题。首先,在d-q旋转坐标系下建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,给出了三相电压型PWM整流器的双闭环控制结构,按此方法确定了电压、电流PI调节器的设计方法。仿真结果表明该方法能使所设计的PWM整流器运行于单位功率因数,输出的直流电压稳定在期望值且具有快速的动态响应,满足了设计要求。     

基于滑模矢量控制的三相交流调速系统的研究

在三相交流调速系统中,整流侧采用空间电压矢量控制技术可以实现整流环节网侧电流正弦化,运行于单位功率因数,且能实现能量的双向流动。整流器和逆变器均采用全控型器件,器件工作在高频状态。文中采用模型参考自适应（MRAS）技术对三相交流异步电机的转速和磁链进行观测,并采用基于指数趋近律设计方法的滑模速度控制器来代替传统的速度控制器,通过MATLAB仿真研究,加入滑模控制,增加了调速系统负载的抗干扰性,提高了系统的响应速度,使得系统运行更加稳定。     

单周期控制三相VIENNA整流器

电网谐波污染已经引起世界各国的高度重视,功率因数校正（PFC）是治理谐波的一种有效方法。文章对基于单周期控制的三相VIENNA整流器进行了研究,推导了单周期控制三相VIENNA整流器的控制规律,与其它控制方案相比不需要乘法器,不需对电源电压进行检测,控制逻辑比较简单并且以恒定开关频率工作,能够实现单位功率因数校正和低电流畸变。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

单位功率因数PWM整流器矢量控制研究

本文介绍了三相电压型PWM整流器的工作原理及数学模型,并搭建了双闭环矢量控制系统。其中,针对矢量控制中相位角获取的不同方法,分别采用直角坐标-极坐标变换器和锁相环来跟踪电压、电流初始相位,使交流侧输入电压电流同相位,实现零静差矢量控制,完成单位功率因数整流,仿真实验结果验证了该算法的正确性和可行性。     

分裂电容式三相PWM整流器的矢量控制策略研究

对分裂电容式三相电压型PWM整流器进行了建模分析。应用矢量控制原理，内环采用基于旋转坐标系下三电流环PI控制策略，并设计了直流电压控制和针对分裂电容系统的电压偏差补偿PI调节器的参数。实验结果表明，此控制策略可以得到较好的控制性能并有效抑制低次谐波。     

A novel control scheme for the multilevel rectifier/inverter

A novel three-level pulsewidth modulation (PWM) rectifier/inverter is proposed: this single-phase three-level rectifier with power factor correction and current harmonic reduction is proposed to improve power quality. A three-phase three-level neutral point clamped (NPC) inverter is adopted to reduce the harmonic content of the inverter output voltages and currents. In the adopted rectifier, a switching mode rectifier with two AC power switches is adopted to draw a sinusoidal line current in phase with mains voltage. The switching functions of the power switches are based on a look-up table. To achieve a balanced DC-link capacitor voltage, a capacitor voltage compensator is employed. In the NPC inverter, the three-level PWM techniques based on the sine-triangle PWM and space vector modulation are used to reduce the voltage harmonics and to drive an induction motor. The advantages of the adopted th-ree-level rectifier/inverter are (1) the blocking voltage of power devices (T1, T2, S_a1-S_c4) is clamped to half of the DC-link voltage, (2) low conduction loss with low conduction resistance due to low voltage stress, (3) low electromagnetic interference, and (4) low voltage harmonics in the inverter output. Based on the proposed control strategy, the rectifier can draw a high power factor line current and achieve two balance capacitor voltages. The current harmonics generated from the adopted rectifier can meet the international requirements. Finally, the proposed control algorithm is illustrated through experimental results based on the laboratory prototype.     

Line current characteristics of three-phase uncontrolled rectifiers under line voltage unbalance condition

Three-phase uncontrolled rectifiers with capacitive filters are highly sensitive to line voltage unbalance, drawing significantly unbalanced line current even under slightly unbalanced voltage condition. This paper presents an analysis of this "unbalance amplification effect" for an ideal rectifier circuit without AC- and DC-side inductors. A novel way of modeling the voltage unbalance is established by introducing a deviation voltage superimposed on balanced three-phase line voltages, which allows simplified analysis of the rectifier operation. With proper approximations, closed-form expressions for symmetrical components of the fundamental line current and correspondingly the current unbalance factor are derived in terms of the voltage unbalance factor, filter reactance, and load current. The equivalent RMS value of the third harmonic current is also derived. The analysis clearly shows high sensitivity of the current unbalance to the voltage unbalance, and provides a basic guideline for rectifier circuit design. The validity of the analysis is confirmed by simulation.