电流滞环

滞环电流控制一、什么是滞环电流控制？滞环电流控制（Hysteresis Current Control）是一种用于交流电机驱动器的控制技术。

它通过对电机的电流进行高速开关，以保持恒定的输出电压和频率。

滞环电流控制可以实现高效率、高精度和低噪音的交流电机驱动。

二、滞环电流控制的工作原理1. 滞环控制器滞环控制器是一个比较简单的闭环反馈系统，它由一个比较器和一个滞环宽度调节器组成。

比较器将参考信号与反馈信号进行比较，并产生误差信号。

误差信号经过一个滞环宽度调节器后，用于驱动开关管。

2. 三相桥式逆变器三相桥式逆变器是将直流输入转换为三相交流输出的设备。

它由六个开关管组成，每个开关管都有两个状态：开和关。

通过对这些开关管进行高速切换，可以获得恒定幅值和频率的交流输出。

3. 交流电机交流电机是一种将电能转换为机械能的设备。

它由旋转部分和固定部分组成。

旋转部分包括转子和轴承，固定部分包括定子和绕组。

交流电机的运行原理是基于磁场相互作用的。

三、滞环电流控制的优点1. 高效率滞环电流控制可以实现高效率的交流电机驱动。

它通过对电机的电流进行高速开关，以保持恒定的输出电压和频率。

这种控制技术可以减少能量损失，提高系统效率。

2. 高精度滞环电流控制可以实现高精度的交流电机驱动。

它可以快速响应负载变化，并保持稳定的输出功率和转速。

这种控制技术可以提高系统性能，降低维护成本。

3. 低噪音滞环电流控制可以实现低噪音的交流电机驱动。

它通过对电机的电流进行高速开关，减少了噪音和振动。

这种控制技术可以提高系统可靠性，增强用户体验。

四、滞环电流控制在工业领域中的应用1. 传送带系统传送带系统是一种用于输送物料或产品的设备。

它通常由电机、减速器和传动带组成。

滞环电流控制可以实现高精度的传送带系统驱动，确保物料或产品的稳定输送。

2. 水泵系统水泵系统是一种用于输送水或其他液体的设备。

它通常由电机、泵和管道组成。

滞环电流控制可以实现高效率的水泵系统驱动，减少能量损失，提高系统效率。

1 各种直接电流控制策略1.1 峰值电流控制峰值电流控制的输入电流波形如图1所示,开关管在恒定的时钟周期导通,当输入电流上升到基准电流时,开关管关断。

采样电流来自开关电流或电感电流。

峰值电流控制的优点是实现容易,但其缺点较多：1)电流峰值和平均值之间存在误差,无法满足THD很小的要求;2)电流峰值对噪声敏感;3)占空比>0.5时系统产生次谐波振荡;4)需要在比较器输入端加斜坡补偿器。

故在PFC中,这种控制方法趋于被淘汰。

1.2 滞环电流控制滞环电流控制的输入电流波形如图2所示,开关导通时电感电流上升,上升到上限阈值时,滞环比较器输出低电平,开关管关断,电感电流下降;下降到下限阈值时,滞环比较器输出高电平,开关管导通,电感电流上升,如此周而复始地工作,其中取样电流来自电感电流。

滞环电流控制是一种简单的Bang-hang控制,它将电流控制与PW M调制合为一体。

结构简单,实现容易,且具有很强的鲁棒性和快速动态响应能力。

其缺点是开关频率不固定,滤波器设计困难。

目前,关于滞环电流控制改进方案的研究还很活跃,目的在于实现恒频控制。

将其他控制方法与滞环电流控制相结合是SPW M电流变换器电流控制策略的发展方向之一。

1.3 平均电流控制平均电流控制的输入电流波形如图3所示。

平均电流控制将电感电流信号与锯齿波信号相加。

当两信号之和超过基准电流时,开关管关断,当其和小于基准电流时,开关管导通。

取样电流来自实际输入电流而不是开关电流。

由于电流环有较高的增益带宽、跟踪误差小、瞬态特性较好。

THD(<5％)和EMI小、对噪声不敏感、开关频率固定、适用于大功率应用场合,是目前PFC中应用最多的一种控制方式。

其缺点是参考电流与实际电流的误差随着占空比的变化而变化,能够引起低次电流谐波。

1．4 预测电流控制预测电流控制就是通过对输入、输出电压和输入电流的采样,根据实际电流和参考电流的误差,选择优化的电压矢量(脉冲宽度)作用于下一个周期,使实际电流在一个周期内跟踪卜参考电流,实现稳态无误差。

滞环电流控制1. 引言滞环电流控制是一种常用的控制方法，广泛应用于各种电子设备和系统中。

它通过调节电流的大小和方向，实现对系统的稳定性和性能进行控制。

本文将介绍滞环电流控制的基本原理、应用领域以及相关技术。

2. 基本原理滞环电流控制是基于滞环现象的一种控制方法。

在某些材料中，当外加磁场发生变化时，材料内部会产生一个与之相反方向的磁场，这种现象被称为滞环效应。

根据滞环效应，可以利用材料内部产生的反向磁场来实现对电流的控制。

滞环电流控制主要包括三个步骤：1.传感器测量：通过传感器测量系统中的电流大小和方向。

2.控制算法：根据测量结果和设定值，计算出合适的电流输出。

3.电源驱动：将计算得到的输出信号转换为相应的驱动信号，通过功率放大器或其他装置驱动负载。

3. 应用领域滞环电流控制广泛应用于各种电子设备和系统中，其中包括但不限于以下几个领域：3.1 电动机控制在电动机控制中，滞环电流控制可以实现对电动机转速和扭矩的精确控制。

通过测量电动机的电流，并根据设定值计算出合适的驱动信号，可以实现对电动机运行状态的监测和调节。

3.2 电力系统在电力系统中，滞环电流控制可以用于实现对输变电设备和线路的保护。

通过监测线路中的电流，并根据设定值判断是否存在过载或短路等故障情况，可以及时采取相应的保护措施，保证系统的安全运行。

3.3 恒温控制在恒温控制中，滞环电流控制可以实现对温度的精确调节。

通过测量温度传感器输出的信号，并根据设定值计算出合适的驱动信号，可以实现对恒温装置加热或冷却功率的调节。

4. 相关技术滞环电流控制涉及到多种相关技术，其中包括但不限于以下几个方面：4.1 传感器技术传感器技术是滞环电流控制的基础。

通过选择合适的传感器，并采用合适的测量方法，可以实现对电流大小和方向的准确测量。

4.2 控制算法控制算法是滞环电流控制的核心。

常用的控制算法包括比例-积分-微分（PID）控制算法、模糊控制算法、自适应控制算法等。

电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真桂寒 120100068摘要:电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真所采用的器件简单,利用simulink 工具分析了在电流跟踪控制中采用滞环宽度并讨论了滞环宽度与开关频率与控制精度之间的关系,给出了各波形。

关键词:电流滞环控制 脉宽控制 滞环宽度控制法 1. 前言 2.应用PWM 控制技术的变压变频器一般都就是电压源型的,它可以按需要方便地控制其输出电压,为此前面两小节所述的PWM 控制技术都就是以输出电压近似正弦波为目标的。

但就是,在电流电机中,实际需要保证的应该就是正弦波电流,因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值,不含脉动分量。

因此,若能对电流实行闭环控制,以保证其正弦波形,显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。

2、 电流滞环跟踪控制原理2、1 单相电流滞环控制原理常用的一种电流闭环控制方法就是电流滞环跟踪 PWM(Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM)控制,具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的A 相控制原理如1图所示。

图1 电流滞环跟踪控制的A 相原理图图中,电流控制器就是带滞环的比较器,环宽为2h 。

将给定电流 *a i 与输出电流 a i 进行比较,电流偏差 ∆ a i 超过时 ±h ,经滞环控制器HBC 控制逆变器 A 相上(或下)桥臂的功率器件动作。

B 、C 二相的原理图均与此相同。

采用电流滞环跟踪控制时,变压变频器的电流波形与PWM 电压波形示于图6-23。

⏹ 如果, a i < *a i , 且*a i - a i ≥ h ,滞环控制器 HBC 输出正电平,驱动上桥臂功率开关器件V1导通,变压变频器输出正电压,使a i 增大。

当增长到与*a i 相等时,虽然滞环比较器的输入信号的符号发生了变化,但HBC 仍保持正电平输出,保持导通,使a i 继续增大 ⏹直到达到a i = *a i + h , a i = –h ,使滞环翻转,HBC 输出负电平,关断V1 ,并经过延时后驱动V4,直到电流的负半周V4才能导通。

电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真桂寒 120100068摘要：电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术的仿真所采用的器件简单，利用simulink工具分析了在电流跟踪控制中采用滞环宽度并讨论了滞环宽度与开关频率和控制精度之间的关系，给出了各波形。

关键词：电流滞环控制 脉宽控制 滞环宽度控制法 1. 前言 2.应用PWM 控制技术的变压变频器一般都是电压源型的，它可以按需要方便地控制其输出电压，为此前面两小节所述的PWM 控制技术都是以输出电压近似正弦波为目标的。

但是，在电流电机中，实际需要保证的应该是正弦波电流，因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值，不含脉动分量。

因此，若能对电流实行闭环控制，以保证其正弦波形，显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。

2. 电流滞环跟踪控制原理2.1 单相电流滞环控制原理常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪 PWM （Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM ）控制，具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的A 相控制原理如1图所示。

图1 电流滞环跟踪控制的A 相原理图图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为2h 。

将给定电流 *a i 与输出电流 a i 进行比较，电流偏差 ∆ a i 超过时 ±h ，经滞环控制器HBC 控制逆变器 A 相上（或下）桥臂的功率器件动作。

B 、C 二相的原理图均与此相同。

采用电流滞环跟踪控制时，变压变频器的电流波形与PWM 电压波形示于图6-23。

⏹ 如果， a i < *a i ， 且*a i - a i ≥ h ，滞环控制器 HBC 输出正电平，驱动上桥臂功率开关器件V1导通，变压变频器输出正电压，使a i 增大。

当增长到与*a i 相等时，虽然滞环比较器的输入信号的符号发生了变化，但HBC 仍保持正电平输出，保持导通，使a i 继续增大 ⏹直到达到a i = *a i + h ， a i = –h ，使滞环翻转，HBC 输出负电平，关断V1 ，并经过延时后驱动V4，直到电流的负半周V4才能导通。

并网逆变器输出电流滞环跟踪控制技术研究1. 本文概述随着可再生能源在全球能源结构中占据越来越重要的位置，如何高效地将这些能源并入电网成为了一个亟待解决的问题。

并网逆变器作为连接可再生能源与电网的关键设备，其性能直接影响到整个系统的稳定性和效率。

在众多并网逆变器控制技术中，输出电流的精确控制尤为重要，它不仅关系到电能质量，还影响到电网的稳定运行。

本文旨在深入研究并网逆变器的输出电流滞环跟踪控制技术。

本文将介绍并网逆变器的基本原理及其在电力系统中的作用。

接着，将详细阐述滞环跟踪控制技术的理论基础和关键优势，包括其在抑制谐波、提高系统响应速度和稳定性方面的贡献。

本文还将探讨该技术在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案，以及如何通过优化算法进一步提升控制性能。

通过对现有文献的综述和理论分析，结合仿真实验和实际案例研究，本文期望为并网逆变器的控制技术提供新的见解，并为相关领域的研究者和工程师提供实用的参考和指导。

2. 并网逆变器基本原理并网逆变器是一种电力电子设备，它的主要功能是将直流电（DC）转换为交流电（AC），以便与电网系统并联运行。

在太阳能光伏系统、风力发电系统以及其他可再生能源系统中，逆变器是不可或缺的核心组件。

逆变器不仅负责电能的转换，还需要确保输出电流与电网电压同步，以实现有效的能量交换。

并网逆变器的工作原理基于开关电源技术，通过高频开关器件的快速开关动作，将直流电源转换成具有一定频率和幅值的交流电。

这些开关器件通常由晶体管、IGBT（绝缘栅双极晶体管）或其他半导体器件构成。

逆变器内部的控制系统根据电网电压的实时信息，调节开关器件的工作状态，以实现对输出电流的精确控制。

为了确保逆变器的输出电流能够与电网电压保持同步，通常采用一种称为“滞环控制”的技术。

滞环控制是一种简单而有效的电流控制策略，它通过设定两个电流幅值的界限（滞环上下界），来控制开关器件的导通和关断。

当输出电流超过上限时，逆变器会调整开关状态以减小电流当电流低于下限时，逆变器则会增加电流。

摘要脉冲宽度调制（PWM），其基本思想是：控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等、宽度按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。

传统的PWM技术是用正弦波来调制等腰三角波，称为正脉冲宽度调制，随着控制技术的发展，产生了电流跟踪PWM（CHBPWM)控制技术。

CHBPWM的控制方法是：在原来主回路的基础上，采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值，在稳态时，尽可能使实际电流接近正弦波。

关键词：电流控制；脉宽调制； CHBPWM；1. 前言SPWM控制技术以输入电压接近正弦波为目的，电流波形则因负载的性质及大小而异。

然而对于交流电机来说，应该保证为正弦波的是电流，稳态时在绕组中通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值，不产生脉动，因此以正弦波电流为控制目标更为合适。

电流跟踪PWM(Current Follow PWM, CHBPWM)的控制方法是：在原来主回路的基础上，采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值，在稳态时，尽可能使实际电流接近正弦波形，这就能比电压控制的SPWM获得更好的性能。

电流跟踪控制的精度与滞环的宽度有关，同时还受到功率开关器件允许开关频率的制约。

在实际使用中，应在器件开关频率允许的前提下，尽可能选择小的宽度。

电流滞环跟踪控制方法的精度高、响应快，且易于实现，但功率开关器件的开关频率不定。

为了克服这个缺点，可以采用具有恒定开关频率到的电流控制器，或者局部范围内限制开关频率，但这样对电流波形都会产生影响。

2. 原理2.1. 电流滞环跟踪控制原理现在以A相电流滞环跟踪控制为例，其控制结构图如下图 2-1 所示：图1-1 电流跟踪控制A相原理图其中电流控制器是带滞环的比较器，环宽为h，将给定电流ia与输出电流i*a进行比较，电流偏差△ia 超过±0.5h 时，经滞环控制器（HBC）控制逆变器A 相上、下桥臂的功率开关器件动作。