一種簡單的三相電壓型PWM整流器控制方法

4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

基于以上的控制方法，進(jìn)行了軟件仿真與實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)。模型中仿真參數(shù)為：交流電源電壓頻率為50 Hz，電感L=8 mH，直流側(cè)電容C=6 000 滋F，R=1 贅，

開關(guān)頻率為6 kHz。圖7(a)是能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)相電壓與對(duì)應(yīng)的相電流仿真波形，這里交流側(cè)電源相電壓有效值為220 V，is=0，直流電壓Vd c=650 V，負(fù)載RL=40 贅;圖7(b)是能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)相電壓與對(duì)應(yīng)的相電流仿真波形，這里交流側(cè)電源相電壓有效值為220 V，is=15 A，負(fù)載RL=120 贅;圖7(c)是能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行突然轉(zhuǎn)變到能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)的直流側(cè)母線電壓的仿真波形，能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)，交流側(cè)電源相電壓有效值為150 V，is=0，直流電壓Vd c=450V，負(fù)載RL=120 贅，能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)，交流側(cè)電源相電壓有效值為

150 V，is=12 A，直流電壓Vd c=450 V，負(fù)載RL=120 贅;

圖7(d)是能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行突然轉(zhuǎn)變到能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)的直流側(cè)母線電壓的仿真波形，仿真參數(shù)同圖7(c)。

由圖6，構(gòu)建了三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)，控制芯片采用TI 公司的TMS320LF2407A，主電路功率開關(guān)器件采用富士公司的IGBT-IPM 模塊7MBP100RA120，其他相關(guān)參數(shù)參見上述仿真參數(shù)。

實(shí)際運(yùn)行結(jié)果如圖8所示。圖8(a)是能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)相電壓與對(duì)應(yīng)的相電流實(shí)驗(yàn)波形，這里交流側(cè)電源相電壓有效值為220 V，is=0，直流電壓Vd c=650 V，負(fù)載RL=40 贅;圖8(b)是能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)相電壓與對(duì)應(yīng)的相電流實(shí)驗(yàn)波形，這里交流側(cè)電源相電壓有效值為150 V，s=12 A，負(fù)載RL=120 贅;圖8(c)是能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行突然轉(zhuǎn)變到能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)的直流側(cè)母線電壓的實(shí)驗(yàn)波形，能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)，交流側(cè)電源相電壓有效值為150 V，is=12 A，直流電壓Vd c=450 V，負(fù)載RL=120 贅，能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行時(shí)，交流側(cè)電源相電壓有效值為150 V，is=0，直流電壓Vd c=450 V，負(fù)載RL=120 贅。由于實(shí)驗(yàn)條件所限，未能進(jìn)行能量從交流側(cè)向直流側(cè)傳遞運(yùn)行突然轉(zhuǎn)變到能量從直流側(cè)向交流側(cè)傳遞運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此控制方法實(shí)現(xiàn)了三相電壓型PWM整流器的高功率因數(shù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了整流器直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定控制，而且實(shí)現(xiàn)容易，所以具有良好的工程實(shí)用價(jià)值。

5 結(jié)語

本文針對(duì)圖1 所示三相電壓型PWM 整流器電路，建立了基于開關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型，介紹了一種簡單的控制方法，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了軟件仿真和實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所介紹的控制方法實(shí)現(xiàn)了三相電壓型PWM 整流器的能量雙向流動(dòng)、直流電壓穩(wěn)定控制及高功率因數(shù)運(yùn)行，而且實(shí)現(xiàn)容易，具有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。