三相电压型单位功率因数整流器的新型间接电流控制方案

摘要：基于三相电压型PWM整流器主电路参数和控制参数间的稳态关系，提出一种新的间接电流控制方案。该方案不需检测电源电压，因而使得硬件和成本都得到减少。最后通过仿真验证了该方案。

关键词：三相整流器；功率因数校正；间接电流控制

图1三相电压型整流器主电路拓扑

1引言

三相电压型PWM整流器的控制方式可分为直接电流控制和间接电流控制。间接电流控制[1]又称幅值相位控制(PAC)，它对PWM整流器输入电流进行开环控制。尽管间接电流控制的动态响应不及直接电流控制，但由于它开关机理清晰，不需要电流传感器和电流控制回路，故控制简单，所需成本低，因而在对PWM整流器动态性能要求不太高时，PAC控制仍有一定的应用场合。本文将提出一种新的间接电流控制方案。

2传统的控制方案[1]

三相电压型PWM整流器主电路见图1。图中Vi、Vpi、Li(其中i=a,b,c)分别是三相输入电源电压、整流器输入端电压、输入电感，R为负载电阻，C为输出滤波电容。假定三相电路系统参数完全对称且开关管均是理想的,不计输入电阻。

间接电流控制是一种基于系统稳态模型的控制策略。传统的PAC控制所依赖的静态数学模型是三相静止坐标系下的低频数学模型，参见式（1）[2]：（1）

图2传统的PAC控制方案

图3单相基波相量图

式中：ω为电网角频率；

mi（i=a,b,c）为三相调制比；

Im为单位功率因数时输入电流基波幅值；

L=La=Lb=Lc。

在间接电流控制中是不检测电流的，故式(1)中的Im应视作控制信号Im＊，在稳态时Vo即为Vref，于是由式(1)即产生了如图2所示典型的控制方案。