三相PWM整流器研究 - 图文 联系客服

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图4-3 直流电压检测程序流程图

4.4 交流电压检测模块

交流电压检测模块实现网侧三相电压信号的检测,并通过坐标变换求得d,q轴分量,进而得到状态反馈。如图4-4所示。

4.5 电流指令计算模块

电流环的指令信号是电压环的输出信号与网侧电流检测值比较得到,其具体 实现如图4-5。在电流指令信号生成子程序中,电网同步信号是通过查表获得的,

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预先做好的正弦表格存储在F2407片内的程序段内,表格的指针与电网电压同步。由于样机设计过程中认为电网三相对称,因此只计算A,c两相电流指令信号,B相信号由A,C两相之差求得。

图4-4 交流电压检测程序流程图 图4-5 电流指令计算程序流程图

4.6 网测电流检测模块

电流检测模块不但实现交流侧进线电流的检测,同时监测系统的电流是否在允许的工作范围内,一旦交流电流过大就调用网侧电流反时限保护程序,若系统电流过大则快速产生脉冲信号输入PDINT引脚,封锁PWM信号的输出。其流程图如图4-6所示。

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图4-6 网测电流检测程序流程图

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结束语

电压源型三相PWM整流器是目前有源功率因数校正技术中被广泛研究的课题之一,它具有输入电流连续可调,正弦度好,谐波小,可实现单位功率因数,能量可实现双向流动等优点。近年来由于高频全控器件IGBT、MOSFET及DSP芯片TMS320LF2407的诞生,为PWM高频整流器的全部数字控制提供了强大的物质基础。本文介绍了一种控制方案及软硬件的实现方法。仿真和实验证明了其可行性。

本文主要工作为:

1)本文首先从三相电压型PWM整流器的工作原理出发,采用开关函数描述法,分别建立了系统在静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型;

2)针对系统的耦合性,引入了前馈解耦控制策略,得到了简化的系统控制结构,应用线性系统中的工程设计方法对解耦后的模型进行了简化处理,并设计了合适的PI控制器,以此为基础即可构建完整的三相电压型PWM整流器系统。并对电路进行了简单的Matlab仿真。

3)基于DSP芯片TMS320F240对系统的硬件和软件进行了设计。

由于三相电压型PWM整流器是一个比较新颖的课题,虽然本论文作者做了以上工作,但由于学识水平和时间的限制,在许多方面仍然存在不足。需要进一步完善的地方有:

1)电流控制方案:与无电流内环的间接电流控制相比,三相VSR的固定开关频率直接电流控制加速了电流的响应。然而对于有源电力滤波器这样的对电流跟踪速度要求较高的应用场合,在开关频率不高的条件下,采用这样的电流控制方案,动态响应仍然相对较慢。相比之下,滞环PWM电流控制则具有较快的电流响应,当采用基于固定开关频率的滞环PWM电流控制策略时,还可以避免常规滞环PWM电流控制的一些缺点,因此是一种更优的电流控制方案。当然,在大多数并不需要很快的电流跟踪速度的场合,本文的控制方案仍然具有价值。

2)系统软件设计:由于在C语言或者是汇编语言方面的经验和能力缺陷,本文只对软件流程图作了一定的描述,并没有写出具体的程序。需要在以后的学习中,不断掌握相应知识,弥补这个明显的漏洞。

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