电能回馈装置与二极管整流装置并联研究
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d i o d e r e c t i f y d e v i c e a f e c t s t h e p o we r g r i d a n d t h e s u r r o u n d i n g e l e c t r o n i c e q u i p me n t s . T h i s p a p e r p r o p o s e s a k i n d o f i mp r o v e d t o p o l o g y s t r u c t u r e c o mb i n e d w i h h t y s t e r e s i s c u r r e n t c o n t r o l s o l u t i o n t o e l i mi n a t e p u l s e c u r e n t . F i n a l l y t h e s i mu l a t i o n a n a l y s i s a n d p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n p r o v e t h e v a l i d i t y a n d t h e c o re c t n e s s o f t h i s s c h e me . Ke y wo r d s: i n v e t r e r ;e l e c t i r c a l e n e r y g f e e d b a c k;d i o d e r e c t i f y;h y s t e r e s i s c u r r e n t
P
在无回馈功 能的缺 点 .当 电机处于再 生发电状态
时, 回馈 的 能 量 将 传 输 到 直 流 母 线 电容 上 , 产 生 泵 升 电压 , 使 电容 电压 不 稳 。 而 且 高 泵 升 电压 可 能 损 坏开关器件 , 从而威胁变频器安全工作 。 通 常 做 法 是 并 联 一 个 电 阻将 这 部 分 电能 消 耗 掉 .但 又 存 在 电能 浪 费 、 电 阻 发 热 等 问题 【 卜 。 此 处 提 出一 种 采 用 回 馈 装 置 与 二 极 管 整 流 装 置并联的方法 , 当 电机 处 于 再 生 制 动 状 态 时 . 将 再 生能量回馈到 电网, 解 决 了 电 网污 染 、 电 能 浪 费 等 问题 , 保 证 了 电机 系 统 安 全 可 靠 运 行 。 主 要 对 回 馈 装 置 与 二 极 管 整 流 装 置 并 联 带 来 的 问题 及 解 决 方
第4 7卷 第 1期
2 0 1 3年 1月
电 力 电 子 技 术
P o w e r El e c t r o n i c s
Vo 1 . 4 7.No . 1
J a n u a r y 2 0 1 3
电能回馈装置与二极管整流装置并联研究
徐 文伟 , 肖 兵 ,杨 传 海
为 建立 图 1中电能 回馈单 元数 学模 型 , 假 设 :
法进行研 究 , 并给 出了仿真分析及实 际应用 结果 。
① , 且不考虑饱和 ; ③功率开关管为理想开关 ,
无导通关断延 时 , 无损耗 。对于三相对称 系统有 :
Re s e a r c h o n El e c t r i c a l Ene r g y Fe e d ba c k De v i c e a n d Di o d e Re c t i f y De v i c e i n Pa r a l l e l
( 华 南理 工大 学 , 自动 化科 学 与工程 学 院 ,广 东 广 州 5 1 0 6 4 0 )
摘要: 通用 变 频器 中常用 二极 管整流 装 置进 行整流 。 存在 无 电能 回馈 功 能的缺 点 。三 相 电能 回馈 装 置作为 一个 独立 、 外挂 式 的回馈 装置 与二 极管 整 流装 置并 联使 用 , 可实 现变频 器 回馈 功 能。然 而在 装 置进 入回馈 状态 后 , 因 为两 种装置 并 联会 导致 二极 管整 流 装置 存在 脉 冲 电流通 过 的问题 . 影 响 电网及周 边 电子 设备 。提 出 了一种
f L d i / d t + R i : u - ( s 【 + M )
{ L d i b / d t + R i b = - ( s b U d c + U N o ) [ L d i o / d t + R i = “ 一 ( I Z N O )
=
E m s i n O , u v = E  ̄ s i n ( 0 - 2 7 r / 3 ) , u w = E  ̄ s i n ( O + 2 " r r / 3 ) ( 1 )
u + i t + = 0 , i  ̄ + i b + i 。 = 0 ( 2 )
定 稿 日期 : 2 0 1 2 — 0 6— 3 0
Ab s t r a c t : Ge n e r M i n v e r t e r o te f n u s e s t h e d i o d e r e c t i f i e r t o r e c t i f y c u r r e n t w i t h d e f e c t o f n o e l e c t r i c a l e n e r g y f e e d b a c k f u n c t i o n . T h r e e — p h a s e e l e c t r i c a l e n e r g y f e e d b a c k d e v i c e a s a n i n d e p e n d e n t f e e d b a c k d e v i c e , h a n g i n g o u t s i d e w i t h d i o d e
( 3 )
若 U V D 1 < 0 , 则 V D 1 导通 ; 若 u v D 2 < 0 , 则 VD 2导
式中: SU= a , b , c ) 为 单极 性 二值 逻 辑 开 关 函 数 , S= 1时 ,
上管 导通 , 下 管关 断 , S = O时 , 上 管关 断 , 下管 导 通 ; 为 直 流母 线 电压 ; U N O 为 Ⅳ点相对 于 0点 电位 。
1 引 言
通 用 变 频 器 常 用 二 极 管整 流 装 置 对 三 相 交 流 电进 行 整 流 , 从 而 为 直 流 母 线 提 供 直 流 电压 。 但 存
2 系 统 拓 扑 结 构 及 改 进
2 . 1 电能 回馈 装 置 拓 扑 结 构 及 数 学 模 型
图 1示 出 三 相 电能 回馈 装 置拓 扑 结 构 。主 要 由三 相 逆 变 器 、 滤 波 器 和 电 网组 成 。
r e c t i f y d e v i c e i n p a r a l l e l , ma y r e a l i z e t h e i n v e r t e r wi t h f e e d b a c k f u n c t i o n . Ho we v e r wh e n t h e d e v i c e t u r n n i n g i n t o a f e e d b a c k s t a t e, b e c a u s e o f he t t w o k i n d s o f d e v i c e s i n p a r a l l e l , i t c a H s e s a p r o b l e m t h a t p u l s e c u r r e n t t h r o u g h t h e
将式( 1 ) , ( 3 ) 代入式 ( 5 ) 可得 : f u v D 2 : E . , s i n 0 + ( 5 + S b + S 。 ) / 3 ,
、 【 U ' v ' D 1 = 己 ( 3 一 . s . s b _ _ S 。 ) / 3 - E . , s i n O
J 本 p J
V D.
Ua
J V D
Ub
uc
+
C : %
电网 滤 波 器
v a n J
_ . 、 j' vD ,。
。
图1 三 相 电能回 馈装置 拓扑 结构
Fi g . 1 T o p o l o g y o f t h r e e — p h a s e e l e c t i r c l a e n e r y  ̄e g d b a c k d e v i c e
0 = 0 . 5 盯时 , / -  ̄ V D 1 = 一 E , V D 1 导通 。 V D1 , V D 2 一 旦 导
由式 ( 2 ) , ( 3 ) 联立可得 : U N O = - ( S a + S b + S 。 ) / 3 2 . 2 并 联 系统 拓 扑 结 构及 改进 ] ( 4 )
第4 7卷 第 1 期
2 0 1 3年 1 月
电 力 电 子 技 术
P o we r El e c t r o n i c s
Vo 1 . 47.No . I
J a n u a r y 2 0 1 3
对 三 相 交 流 侧 应 用 基 尔霍 夫 电压 定 律 , 则有 :
XU We n . w e i .XI AO Bi n g。YANG Ch u a n . h a i
( S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,G u w n g z h o u 5 1 0 6 4 0 ,C h i a) n
作 者简 介 : 徐 文伟 ( 1 9 8 7 一) , 男, 福 建 漳 州人 , 硕 士研 究 生 ,
研 究 方向为 能量 回馈 。