功率因数闭环控制的PWM整流器设计
加入技术交流群
三相整流器的控制应该达到如下要求：1）直流端电压稳定；2）线电流正弦；3）功率因数可控。整流器直流电压的调节是通过调节交流侧电流实现的。根据三相坐标系下整流器的数学模型，由电流正弦和功率因数的要求，设给定电流为：
(2) 式中 为电压复制给定； 代表A，B，C三相。在理想状态下，忽略线路损耗、电流电压正选对称，且直流端电压恒定的情况下，根据功率平衡的原则有：
(3) 式中 为相电压幅值； 为设定功率因数。所以：
(4)一般地，对直流电压得调节是用PI调节器来实现的。为了能起到调节直流端电压的作用，线电流幅值的给定还要加上直流端电压实际值和给定值差值的比例讥讽调节值，即：
(5)本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/191945.htm3. 主电路设计
主电路拓扑已经在图1中给出，对主电路的设计主要是指对主电路中储能元件，即交流侧电感和直流侧电容参数的选择。
交流侧电感的选择需满足以下3 点要求[2]：①电感上压降尽可能小，一般不大于电源额定电压的30 %；②在一个开关周期内交流侧电流的最大超调量尽可能小，一般小于交流侧额定电流的10 %；③交流侧电流THD（total harmonic distortion 电流畸变率）尽可能小，一般规定一个上限，本文中定为交流侧额定电流的5 %。
直流电容的选择是三相PWM整流电路设计中的一个重要环节,选择的是否合适将直接影响系统的特性及安全性。由参考文献[ ]直流侧电容的取值范围为：
(6)
根据以上结论[3]，确定的主电路参数为：
La=Lb=Lc=2mH；
Ra=Rb=Rc=2Ω；
Cd=1000μF;
Vdc=400V；
交流电源为三相Sm=220V；
直流侧负载RL=50Ω。
4. 系统控制结构
本系统控制结构如图2所示，可视为公率因数、交流电流串级双闭环控制系统。其中电流反馈和电流跟踪控制器构成内环[1]，利用电流跟踪控制控台响应好，跟踪精度高，鲁棒性强，瞬时响应无直流偏移量等优势，保证交流电流严格复现三相参考电流。外环则由公率因数反馈和功率因数控制器构成，使系统在设定的功率因数下工作达到消除无功功率的目的。
pwm相关文章:pwm原理
评论