控制网

1、引言

  传统的整流器广泛采用了二极管不控整流或晶闸管相控整流电路，对电网注入了大量谐波及无功。而高频PWM整流器由于功率因数可控，输入电流波形为正弦，并能够实现能量的双向流动，受到了广泛的关注。常规的SPWM整流器利用三角波与正弦信号比较来控制开关动作，存在着直流电压利用率低，不适合用数字方法实现等缺点。而将空间电压矢量的思想引入到PWM整流器的控制中，获得了比SPWM整流器高33.3%的直流电压利用率，系统的动态响应速度快。基于两相调制的SVPWM整流器每个桥臂在一个周期内分别有1/3时间不动作，大大减少了开关损耗，实现原理简单明了，易于数字实现和实时控 。

2、两相调制PWM整流器的控制原理

两相调制PWM整流器的基本原理在文 中已有详细的讨论，在此简单地加以叙述。

   图1  三相整流系统的主电路             图2  两相调制相电压的区间分配

将三相正弦输入电压按60度划分区间，每一区间内有两相的电压幅值符号相同，而与另一相的符号相反（如图2所示）。此时区间鉴别就可以用三相电源电压的同步脉冲信号来实现，大大减少了软件计算时间（即用硬件方法实现）。

设网侧三相电压、电流为三相平衡的正弦波，电源电压、电流相位差为φ，角频率为ω，我们定义电源电压、电流、网侧电压空间矢量分别为：







 5、结论

(1）由图6、7、8可以看出，系统输入电流为正弦，系统功率近似等于1，试验结果与仿真结果一致。充分验证了控制方案的可行性。

(2) 基于两相调制的SVPWM整流器，原理简单明了，易于数字化实现。不仅具有较高的母线电压利用率，而且大大减少了开关损耗，并且可以实现能量的双向流动。交流侧电流正弦化，功率因数接近于1。

(3) 基于预测电流控制的系统模型的PI调节器设计简单合理，能够实现系统的稳定运行。

参考文献

[1] Chern-Lin Chen,Che-Ming Lee,Rong-Jie Tu。  A Novel Simplified Space-Vector-Modulated Control Scheme for Three-Phase Switch-Mode Rectifier 。IEEE Trans on Industrial Electronics，1999,46 (3)：512~515。

[2] 魏学森，刘志强，王娜 。 基于空间电压矢量脉宽调制的单位功率因数整流器。电气传动，2003,33（4）：41~43。

[3] 张崇巍，张兴 。PWM整流器及其控制。北京：机械工业出版社，2003。

[4] 袁泽剑，钟彦儒，杨耕等。基于空间电压矢量的最小开关损耗PWM技术，电力电子，1999,33（2）：12~15。

[5]万山明，宋琦。三相高频PWM整流器的预测电流控制。电源技术应用，2005,8（1）：5~7。

[6]杨德刚，刘润生，赵良炳。三相高功率因数整流的电流控制。电工技术学报。2000,15 (2)：83~87。

[7]薛定宇，陈阳泉。基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用。北京：清华大学出版社，2004。