基于svpwm的航空高功率因數(shù)整流器設(shè)計(jì)

1、電源招聘專家基于基于SVPWM的航空高功率因數(shù)整流器設(shè)計(jì)的航空高功率因數(shù)整流器設(shè)計(jì)現(xiàn)代飛機(jī)越來越多地采用電力作動(dòng)技術(shù)，大量先進(jìn)機(jī)載用電設(shè)備的應(yīng)用使得飛機(jī)供電系統(tǒng)容量迅速增加。傳統(tǒng)的變壓整流器和非線性負(fù)載的大量使用使電網(wǎng)中電流諧波含量較高，對飛機(jī)供電系統(tǒng)和供電質(zhì)量造成很大影響。消除電網(wǎng)諧波污染、提高整流器的功率因數(shù)是電力電子領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)?？臻g矢量PWM(SVPWM)控制具有直流側(cè)電壓利用率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快和易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。本文采用空

2、間矢量技術(shù)對三相電壓型整流器進(jìn)行研究，使其網(wǎng)側(cè)電壓與電流同相位，從而實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)整流。1空間矢量控制技術(shù)空間矢量控制技術(shù)SVPWM控制技術(shù)通過控制不同開關(guān)狀態(tài)的組合，將空間電壓矢量V控制為按設(shè)定的參數(shù)做圓形旋轉(zhuǎn)。對任意給定的空間電壓矢量V均可由這8條空間矢量來合成，如圖1所示。任意扇形區(qū)域的電壓矢量V均可由組成這個(gè)區(qū)域的2個(gè)相鄰的非零矢量和零矢量在時(shí)間上的不同組合來得到。這幾個(gè)矢量的作用時(shí)間可以一次施加，也可以在一個(gè)采樣周期內(nèi)分多次施

3、加。也就是說，SVPWM通過控制各個(gè)基本空間電壓矢量的作用時(shí)間，最終形成等幅不等寬的PWM脈沖波，使電壓空間矢量接近按圓軌跡旋轉(zhuǎn)。主電路功率開關(guān)管的開關(guān)頻率越高，就越逼近圓形旋轉(zhuǎn)磁場。對任意給定的空間電壓矢量V均可由這8條空間矢量來合成為了減少開關(guān)次數(shù)，降低開關(guān)損耗，對于三相VSR某一給定的空間電壓矢量公式，采用圖2所示的合成方法。在扇區(qū)I中相應(yīng)開關(guān)函數(shù)如圖3所示。零矢量均勻地分布在矢量公式的起、終點(diǎn)上，除零矢量外，公式由V1、V2、V

4、4合成，且中點(diǎn)截出2個(gè)三角形。一個(gè)開關(guān)周期中，VSR上橋臂功率開關(guān)管共開關(guān)4次，由于開關(guān)函數(shù)波形對稱，諧波主要集中在整數(shù)倍的開關(guān)頻率上。電源招聘專家三相PWM整流器是采用電機(jī)矢量控制的思想通過控制電流來調(diào)節(jié)電壓。采樣后的三相電流通過CLARK和PARK坐標(biāo)變換獲得兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的id、iq分量，將電壓誤差信號經(jīng)PI調(diào)節(jié)作為有功電流指令值，而無功電流的指令值可以直接設(shè)為零，通過解耦得到三相VSR的指令電壓，并通過SVPWM算法得到三相整

5、流器的控制信號。31交流側(cè)電壓調(diào)理電路系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)給定輸入電壓為三相交流115V，對電壓進(jìn)行采樣時(shí)通過變壓器進(jìn)行降壓采樣，然后調(diào)理電壓信號，使電壓信號值在TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集端要求的0～3V之間，電壓調(diào)理電路如圖5所示。電壓調(diào)理電路32直流電壓調(diào)理電路直流側(cè)輸出電壓約350V，為實(shí)現(xiàn)對直流側(cè)電壓的數(shù)據(jù)采集，采用運(yùn)算放大器組成雙輸入放大電路，通過選擇合理的參數(shù)值將直流側(cè)的輸出電壓轉(zhuǎn)換到O～3V范圍之內(nèi)，然后送入DSP的AD接口。3

6、3TMS320F2812程序初始化流程通過對空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)控制算法的詳細(xì)分析和三相VSR的建模與仿真發(fā)現(xiàn)，SVPWM的控制算法具有便于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。選用目前已經(jīng)開發(fā)比較成熟的低功耗、低成本且具有相當(dāng)集成度的定點(diǎn)TMS320F2812作為核心控制器。該器件是Tl公司推出的新一代低價(jià)格、高性能的32位定點(diǎn)數(shù)字信號處理器DSP。數(shù)字信號處理器是三相高功率因數(shù)整流器的重要組成部分。TMS320F2812實(shí)現(xiàn)的軟件部分主要包括主程序和中