雙PWM變頻器整流控制策略及系統(tǒng)實現(xiàn)的研究.pdf

1、用不控整流橋作為整流環(huán)節(jié)的交一直一交變頻調(diào)速系統(tǒng)存在著網(wǎng)側輸入電流諧波比較大、功率因數(shù)低以及不能四象限運行的缺點。為了克服上述缺點，常規(guī)的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)將上述不控整流環(huán)節(jié)換成了PWM整流器，這種對整流器和逆變器都用PWM技術獨立驅動的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)，具有網(wǎng)側輸入電流波形接近正弦、單位功率因數(shù)、輸出的電壓及電流頻率均可調(diào)、輸出電流為正弦波、可以四象限運行、能量能夠雙向流動等優(yōu)點。
　　 但是，當異步電機突然加減速或者加

2、減負載時，由于直流側電容的響應比較慢，導致直流側的電容電壓產(chǎn)生比較大的波動。為了避免這種情況，可以加大直流側電容的容量。但是太容量的直流電容體積龐大，且價格昂貴，使用壽命短．同時導致響應比較慢，影響了整個系統(tǒng)的動態(tài)性能?；谟泄β史答伒碾pPWM控制方法可以減小直流電壓波動，同時減小直流電容的容量，提高系統(tǒng)的動態(tài)反應速度。
　　 本文研究了基于有功功率反饋的雙PWM變頻器，PWM整流部分是本課題的研究重點。分析了三相電壓型PWM

3、整流器的主電路結構、工作原理以及不同坐標系下的數(shù)學模型，介紹了直接電流控制策略中的固定開關頻率PWM電流控制，設計了電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。實驗結果達到了預期的設計要求。
　　 分析了在電網(wǎng)電壓不平衡條件下三相電壓型PWM整流器的數(shù)學模型、電網(wǎng)電壓及電流正負序檢測的方法以及兩種不同的控制策略。在MATLAB下設計了不平衡條件下的三相電壓型PWM整流器仿真模型，仿真結果表明：采用的正、負序檢測方法，能夠很好地分離電壓及

4、電流的正、負序分量；利用抑制交流側負序電流的控制方法，能夠使三相交流電流不含負序電流，達到基本對稱的目的；利用抑制直流側電壓二次諧波的控制方法，能夠使直流側電壓在達到給定值時不含二次諧波，保持穩(wěn)定。
　　 在PWM逆變部分，分析了異步電機的數(shù)學模型及坐標變換，重點闡述了轉子磁場位置的計算方法，最后介紹了轉子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的構成，采用了轉速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。
　　 本文重點分析了基于有功功率反饋的雙PW

5、M控制方法，該方法的基本原理是通過整流器和逆變器的功率平衡控制，將逆變器的有功功率直接反饋到整流器的電流環(huán)給定上。此外，研究中推導了整流器電流環(huán)給定值的計算公式。在MATLAB下措建了常規(guī)的雙PWM系統(tǒng)和基于有功功率反饋的PWM系統(tǒng)的仿真模型，仿真結果可以看出：與常規(guī)的方法相比，采用有功功率反饋的方法可以有效地減小直流側電壓的波動。
　　 在實驗系統(tǒng)中，整流器和逆變器的控制系統(tǒng)分分別以TMS320F2812 DSP和TMS320

6、LF2407A DSP為核心，基于有功功率反饋的方法需要將TMS320．F2407A DSP計算出的有功功率反饋給TMS320F2812 DSP，本文采用兩片DSP上自帶的CAN模塊進行功率傳輸。設計了通信系統(tǒng)的硬件電路及軟件實現(xiàn)方法，實驗數(shù)據(jù)的傳輸結果表明該方法是可行的。
　　 進行了基于有功功率反饋的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設計與實驗，通過對該方法和常規(guī)方法的實驗結果進行對比，可以看出利用該方法在電機啟動、停車、加減負載和