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          基于虛擬磁鏈定向矢量控制的三電平PWM整流器仿真研究
          
						
          
				作者：
				時間：2012-03-20
				來源：網(wǎng)絡(luò)

				
				
				
				
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			  如圖1所示，將電網(wǎng)和電抗器一起視為一個虛擬的交流電機。網(wǎng)側(cè)電壓ea、eb、ec等效為虛擬電機定子繞組的反電勢，網(wǎng)側(cè)電抗器中的等效電感Ls和等效電阻Rs分別代表定子漏感和定子電阻。由此，在αβ坐標(biāo)系下，可求得此電機的虛擬氣隙磁鏈為：
          本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/230886.htm
          （3）
           式中：
           忽略電抗器電阻Rs，將式（1）代入式（3），可得：
          （4）
           對于三電平PWM整流器，其交流側(cè)電壓v可以通過兩個直流母線電容電壓Vdc1和Vdc2以及三相橋臂開關(guān)狀態(tài)計算得到：
          （5）
           通過式（5）可以得到v，然后由式（4）即可在無網(wǎng)側(cè)電壓傳感器的情況下求得虛擬磁鏈Ψ。
           虛擬磁鏈計算式（4）中沒有微分項，而且對電壓的積分運算還可以濾除高頻擾動；此外，由于磁鏈?zhǔn)沁B續(xù)量，相對于橋臂交流側(cè)PWM形式的電壓，更適合作為反饋量參與控制。因此，對于三電平PWM整流器VOC策略，引入虛擬磁鏈不僅能實現(xiàn)無網(wǎng)側(cè)電壓傳感器，而且對網(wǎng)側(cè)電壓的擾動具有一定的抑制作用。
           3虛擬磁鏈定向矢量控制
           在三電平PWM整流器的VOC策略中，檢測網(wǎng)側(cè)電壓的目的是得到其相位，以提供旋轉(zhuǎn)變換的角頻率及初始位置。引入虛擬磁鏈后，由式（3）可知，Ψ滯后e90°。因此，無論是以磁鏈定位，或是根據(jù)磁鏈相位求得電壓相位，兩者均可以實現(xiàn)無網(wǎng)側(cè)電壓傳感器的矢量控制。
           圖2給出了三電平PWM整流器虛擬磁鏈定向矢量控制（VirtualFluxorientedcontrol/VFOC）框圖。
          圖2VFOC控制框圖
           通過檢測直流側(cè)母線上下電容電壓，得到中點電位信息母線電壓Vdc，Vdc和給定參考Vdc*比較，其誤差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器得到有功電流參考量id*，無功電流參考量iq*在單位功率因數(shù)下設(shè)為零。通過采樣的網(wǎng)側(cè)電流ia、ib以及整流橋直流側(cè)上下電容電壓Vdc1、Vdc2，由式（4）觀測虛擬磁鏈。根據(jù)觀測到的磁鏈得到旋轉(zhuǎn)變換的參考角度θr。此外，有功電流及無功電流參考id*值分別與反饋值id和iq比較，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器輸出參考電壓矢量vd*和vq*。對此參考矢量進(jìn)行反旋轉(zhuǎn)變換，得到整流橋交流側(cè)的控制量。由此，可采用具有中點平衡功能的三電平SVM調(diào)制策略得到三相橋臂的開關(guān)信號Sa、Sb、Sc，控制整流橋工作。
           
				
            
          
                
			
								
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