高功率因數(shù)軟開關(guān)中頻變頻器的研究.pdf

1、近年來,隨著變頻器的頻率不斷提升,功率不斷增大,通用變頻器在一些應用場合中逐漸暴露出它的弊端,比較突出的有兩個方面:一是網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低;二是開關(guān)器件損耗過大。針對上述缺點本文提出了一種新型的電路拓撲,將功率因數(shù)校正(PFC)和軟開關(guān)技術(shù)有機地結(jié)合起來,既提高了功率因數(shù)又降低了開關(guān)損耗。
　　 本文分別對三相PFC技術(shù)和軟開關(guān)逆變技術(shù)的原理、拓撲結(jié)構(gòu)進行了詳細地分析與比較。主電路的前端的功率因數(shù)校正部分使用的是三相雙開關(guān)PFC電路

2、,增加了兩個輔助開關(guān),電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單,采用電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙閉環(huán)控制,電路工作在電流連續(xù)模式(CCM)下,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)高,為后端提供穩(wěn)定的直流電壓;后端軟開關(guān)部分使用的是直流諧振PWM逆變電路,結(jié)構(gòu)上增加了三個輔助開關(guān)以及諧振電感Lr和電容Cr,使用空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù),從空間矢量的角度研究了逆變橋的零電壓過渡過程,控制電路可以滿足不同的PWM調(diào)制策略,輔助開關(guān)的動作也都是在軟開關(guān)條件下進行的。
　　 根

3、據(jù)理論分析,進行了仿真以及實驗驗證。通過仿真軟件Matlab中的Simulink進行建模仿真,驗證系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性以及帶載能力(拖動電機的能力)。仿真結(jié)果說明前后端的系統(tǒng)相互獨立,干擾小;網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)接近1,THD為10.42％;輸出三相電壓波形平滑,電機調(diào)速性能穩(wěn)定。同時,搭建了以TI公司的DSP2407為控制核心的實驗平臺,由于采用數(shù)字化的控制方式,硬件部分有采樣電路以及驅(qū)動電路,其余工作都由軟件完成。實驗結(jié)果說明交流側(cè)功率因數(shù)