基于空间电压矢量电力机车四象限整流的研究
图3.2 交流电流检测电路
2.三相交流电压检测电路
感应电机交流定子电压的监测方法有光耦直接检测法和电压传感器检测法[8]。本系统采用LEM电流霍尔测压法。(即：由霍尔元件串一个电阻，然后并联到主回路，通过MAX197检测霍尔的电流大小来间接的反映直流侧电压)。其信号处理电路如图3.3。
图3.3 交流电压检测电路
其中R10为25K /10W，转换比为1000：2500，当原边为10mA时，输出为25mA。同样第一级仍然是低通滤波，后一级采用比例环节把电压信号放大。
4.系统软件设计
SVPWM控制可以提高电压利用率和电动机动态响应性能。在相同的直流电压条件下，可提高网侧电压设计，相对就减少了网侧电路，降低了网侧及功率管损耗，提高运行效率，同时开关频率低，功率管损耗低。因此SVPWM控制为四象限整流最佳控制方式。
4.1控制策略
本文采用电压外环和电流内环的控制策略。首先输出直流电压与给定电压比较，然后经过PI调节器，得到三相参考电流幅值Im，将 Im与交流电压相位信号相乘后，得到参考电流信号Im， Im与实际电流比较得到电流误差，经过PI调节器，用以减缓电流在动态工程中的突变，然后再与输入电压的空间矢量进行比较控制，然后由DSP的全比较单元输出IGBT所需的控制脉冲[9]。
4.2控制原理
(1)系统区间的判断
三相电压型整流器的上桥臂和下桥臂开关状态互补，故可以用三个上桥臂的功率器件的开关状态来描述整流器的工作状态，记功率器件开通状态为“1”，关断状态为“0”，则上桥臂的开关状态有八种组合，用[a，b，c]表示上桥臂的状态[11]。对应于不同组态时输出给电机的相、线电压对应值(相对应于三相半波整流后的直流电压 )如表4.1所示。
表4.1三相电压型整流器的导通组态
A | B | C | Va(Ud) | Va(Ud） | Va(Ud) | Vab(Ud) | Vab(Ud) | Vab(Ud) |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 2/3 | -1/3 | -1/3 | 1 | 0 | -1 |
1 | 1 | 0 | 1/3 | 1/3 | -2/3 | 0 | 1 | -1 |
0 | 1 | 0 | -1/3 | 2/3 | -1/3 | -1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | -2/3 | 1/3 | 1/3 | -1 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | -1/3 | -1/3 | 2/3 | 0 | -1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1/3 | -2/3 | 1/3 | 1 | -1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
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