基于SVPWM的航空高功率因数整流器设计

为了消除电网谐波污染、提高整流器的功率因数,对具有输出电压稳定、能够获得单位功率因数特点的三相电压型PWM整流器的控制策略进行了研究.介绍了空间矢量PWM(SVPWM)控制技术,并将该技术应用于航空整流器的设计;完成数字控制电路中网侧电压调理电路和直流侧输出电压调理电路以及相关软件的设计.实验结果表明,采用SVPWM电流控制技术能够使网侧电压与电流同相位,实现单位功率因数整流.     

一种单相三电平高功率因数PWM整流器的研究与仿真

介绍了一种新型单相三电平高功率因数PWM整流器电路拓扑,详细分析了该电路的工作状态,推导了其数学模型。采用预测电流控制和逻辑开关状态控制作为其控制策略,经计算机仿真结果表明,该整流器能够维持直流侧输出电压稳定,并可实现高功率因数运行。     

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。     

三电平四象限脉冲整流器控制策略的研究

介绍了单相三电平四象限脉冲整流器的工作原理,建立了基于理想开关函数的数学模型。比较和分析预测电流控制和瞬态电流控制两种方法,并采用正弦脉宽调制策略进行控制。运用MATLAB仿真软件对整流器在牵引工况和再生工况下进行仿真,采用瞬态直接电流控制,三电平脉冲整流器具有输出电压稳定,网侧电流谐波小等优点。     

基于改进滑模控制的动车组网侧PWM整流器

本文针对传统线性比例积分(proportional integral,PI)控制方式下的动车组网侧PWM整流器响应速度慢,直流侧电压波动较大的问题,考虑将滑模控制策略应用到整流器控制环节当中。针对滑模控制本身的抖振问题,本文采用连续的Sigmoid函数来代替滑动模态当中的不连续的Signum切换函数函数,以此来降低滑模控制固有的抖振问题。针对网侧电流谐波畸变的问题,本文将具有特定次谐波抑制能力的陷波器加入到了直流侧电压控制的反馈环节,以此来抑制网侧电流谐波,降低网侧电流谐波畸变率。最后在MATLAB/simulink平台搭建基于滑模控制的PWM整流器仿真模型,通过与传统PI控制下的整流器进行对比分析,验证本文所提方法的有效性。     

单相三电平PWM整流器3次谐波改善方法

由于三电平整流器功率器件承受电压应力小、输入电流谐波少、正弦度好。因此,文中选取单相三电平PWM整流器为研究对象。分析了各个工作状态下的开关组合及整流器的工作原理,同时选取瞬态直接电流控制作为电流内环控制方法对系统进行了仿真。同时分析了单相PWM整流器网侧电流的3次谐波产生原因,且采用了一种新型谐波抑制方法来消除此3次谐波。通过仿真验证了该新型控制算法对抑制网侧电流3次谐波的有效性,并降低了网侧电流的总谐波畸变率     

无电压传感器的三电平PWM整流器定频直接功率控制

给出了三电平PWM整流器的数学模型,在传统的直接功率控制和电压定向控制的基础上,结合虚拟磁链控制的优点,提出了一种新的三电平PWM整流器定频直接功率控制方法。该控制方法省略了电网电压传感器,实现了有功功率和无功功率的动态解耦,调制环节采用空间电压矢量调制,开关频率固定。仿真结果表明,该控制方法实现了单位功率因数运行,网侧电流谐波小,具有良好的动静态性能,保证了中点电位的平衡。     

双馈风力发电系统网侧变换器控制研究

基于三相PWM整流器的矢量控制原理，建立了网侧变换器输入电流控制所需的d-q模型，详细分析了交流励磁双馈风力发电系统网侧变换器的双闭环控制原理，提出了d、q轴电流的状态解耦控制策略，在此基础上研制了一套网侧变换器，实验表明，该变换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。     

三相PWM整流器在电动汽车充电机上的应用

本文对电动汽车充电机的功率电路拓扑结构进行了设计,详细分析了三相PWM整流电路的工作原理。同时针对充电机的特点对功率因数、充电效率等方面的性能做了优化,并结合实际电路对控制方法进行了改进。利用MATLAB/SIMULINK工具对电路拓扑和控制方法进行了仿真,仿真结果表明:设计的方法正确,软开关技术有效;与传统整流器相比,直流侧电压稳定脉动小,交流侧电流接近正弦,而且电压电流相位一致,能够极大的提高功率因数,同时充电的效率能够达到设计的要求。     

基于STM32的SWISS整流器研究与设计

SWISS整流器具有输出功率高、输出电压可调、易高频化等特点,十分适合用于电动汽车大功率充电、数据中心、通信基站等大功率变换场合。文中提出一种采用STM32F334单片机控制的SWISS整流器设计方案,利用电压电流PI双闭环控制策略实现对输出电压的精确控制,并进行控制算法的设计,实现系统功率因数校正的功能。设计SWISS整流器的硬件电路方案,并给出元件参数计算及选型方法。制作400 V/1 000 W样机对所提出的方案进行实验验证。结果表明：系统功率因数在额定功率下可达0.998,转换效率可达97.37%,并具有较快的响应速度;在半载满载切换时,动态调节时间小于70 ms,且电压超调量最大为10%。验证了所提方案的可行性。     

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。     

单相PWM整流器控制方法及谐波分析

传统二极管不控整流或晶闸管相控整流,对电网注入大量谐波及无功功率,造成电源污染.PWM整流器采用全控型开关器件取代二极管或半控型器件,并将PWM控制技术引入整流器,在稳定直流电压输出同时,使交流侧电源电流接近正弦波,实现能量的双向流动.通过介绍单相PWM整流器的控制方法,利用Matlab/Simulink搭建仿真模型,比较分析不同控制方式下PWM整流器运行时电压波形及输入电流的谐波频谱.     

A three-phase half-controlled rectifier with pulse width modulation

A three-phase pulse-width-modulated (PWM) half-controlled rectifier using a novel PWM control strategy whereby the low-order harmonic content in both the input current and the output voltage is reduced is presented. The circuit operates with a unity displacement factor at its input and uses minimum power components. The PWM strategy developed can be implemented on a three-phase half-controlled rectifier bridge with only three controlled switches to obtain PWM controlled rectification. Although the circuit operation is explained with force-commutated SCR switches, the basic controlled PWM operation is valid for any type of switch control. The circuit has wide applications ranging from rectifiers to battery chargers to motor drives. Even if an input current filter is desired, its size will be small due to the PWM pattern used     

三相双向PWM整流器模型与控制电路设计

为解决传统多脉冲变压整流器架构复杂,功率因数随着电压频率增加,输入功率因素也相应减少的问题。文中采用高频功率变换技术,对PWM整流器的模型与控制电路设计方法进行了分析,并在此基础上介绍了主电路参数的设计。并通过仿真和试验结果表明,文中所述设计的PWM整流器,达到了抑制谐波电流的目的,并可满足直流侧电压的抗干扰性和动态稳态性能,为PWM整流器参数的设计提供了参考。     

Low-harmonic GTO converter for fundamental power factorcompensation

A low-harmonic GTO (gate turn-off) thyristor AC-to-DC converter with line current lead-lag phase shift control ability is proposed and analyzed. The converter can be used either as a low-harmonic GTO-controlled rectifier or a fundamental input power factor compensator in a power supply system. The effect of PWM (pulse width modulation) current phase number on the harmonic contents and converter output voltage control range is investigated. Lower order input current harmonics are eliminated over a wide range, using a specially designed PWM current pattern. The effect of the PWM current pulse number on the power factor compensation characteristic is investigated     

基于虚拟电网磁链定向的三电平PWM整流器矢量控制研究

为实现无网侧电压传感器的三电平PWM整流器控制,在分析三电平PWM整流器数学模型的基础上,采用一种新颖的虚拟磁链观测器,提出了基于虚拟电网磁链定向的三电平PWM整流器矢量控制策略,在双三电平变频器系统中对其进行了实验研究。实验结果表明,该控制系统可提高整流器功率因数,并具有良好的动静态特性。     

A novel load current control method for a leading power factorvoltage source PWM rectifier

A novel PWM voltage source rectifier, controlled by the load DC current instead of the DC voltage, has been developed. Its main characteristics are: (a) there is neither input current sensors nor DC voltage sensor; (b) it works with an unchangeable and predefined PWM pattern; (c) it presents a very strong stability; (d) its stability does not depend on the size of the DC capacitor; (e) it can work at leading power factor for all load conditions; and (f) it can also work with zero regulation for all load conditions. Digital simulations, analyses, and experiments confirm all these characteristics of the control method     

基于DSP控制的电压型PWM整流器

根据PWM整流电路的工作原理,分析了PWM整流控制方式,采用滞环电流控制方式,以TMS320F2812为控制器组建了电压型PWM整流器双闭环自动控制系统。实验结果表明,该系统具有良好的静态、动态性能。为设计PWM整流器提供了一定的理论依据。