ＰｗＭ整流器的定频直接功率控制电气传动２００６年第３６卷第７期
ＰＷＭ整流器的定频直接功率控制
孙丽芹廖晓钟
北京理工大学
摘要：直接功率控制（ＤＰＣ）和常规的电压定向控制（ＶＯＣ）是ＰＷＭ整流器常用的控制技术。直接功率控制动态响应比电压定向控制要快，但其稳态特性不如电压定向控制，而且开关频率高且不固定，给滤波器的设计带来困难。在这两者的基础上提出了一种新的定频直接功率控制技术。该控制结构为直流输出电压外环，功率控制内环，无功功率参考值设为。以达到单位功率因数｝同时用ＰＷＭ调制模块代替滞环，得到定频的直接功率控制。分析了该控制结构的特性，并进行仿真研究。结果表明，所提出的控制技术有好的动静态性能，电流畸变量小，而且弥补了直接功率控制和电压定向控制的缺点。
关键词：ＰＷＭ整流器无传感器直接功率控制功率因数定频
ＤｉｒｅｃｔＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌｗｉｔｈＣｏｎｓｔａｎｔＳｗｉｔｃｈｉｎｇＦｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｏｆｎｒｅｅ－ｐｈ嬲ｅＰＷＭＲｅｃｔｉｆｉｅｒ
ＳｕｎＬｉｑｉｎＬｉａｏｘｉａｏｚｈｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＰＣ）ｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｖｏｌｔａｇｅｏｒｉｅｎｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ（ＶＯＣ）ｓｙｓｔｅｍａｒｅｏｆｔｅｎｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ．ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＤＰＣｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＶＯＣ，ｂｕｔｔｈｅｓｔｅａｄｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｎｏｔｓｏｇｏｏｄ．Ａｎｄｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇ｛ｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆＤＰＣｉｓｃｈａｎｇｅａｂｌｅ，ａｎｄｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｉｔｏｆＶＯＣ，ａｎｄｔｈｅｈｉｇｈｅｒｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂｒｉｎｇｓｄｉｆ“ｃｕｌｔｉｅｓｉｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｆｉｌｔｅｒｓ．Ｓｂｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｗｏｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓｃｌｏｓｅｄ＿ｌｏｏｐＤＣｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌａｓｏｕｔ—ｓｉｄｅｃｏｎｋｒｏｌａｎｄｃｌｏｓｅｄ＿１００ｐｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｓｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｎｔｒ０１．ＥｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓａＰｗＭｖｏｌｔａｇｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｔｏｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔａｂｌｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ａｌｓｏｔｈｉｓｐａ—ｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ａｎｄｇｅｔｓａｎａｌｙｚｅｒｅｓｕｌｔｂｙＳｉｍｕｌｉｎｋｓｏｆｔｗａｒｅｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆ
ｍａｔｈｍｏｄｅｌ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｅｘｈｉｂｉｔｓｌｅｓｓｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｔｉｓｂｅｔｔｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＶｏＣａｎｄＤＰＣ，ａｓｗｅＵａｓｔｈｅｓｔｅａｄｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｃａｎｓｅｔｏｆｆｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＤＰＣａｎｄＶＯＣ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＷＭｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓｅｎｓｏｒｌｅｓｓｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｃｏｎｓｔａｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
１引言
随着电力电子技术和计算机技术的发展，出现了以ＰＷＭ控制技术为基础的各类变流装置。由于ＰＷＭ整流器具有能量双向流动，恒定直流电压控制，低谐波输入电流，小容量滤波器及高功率因数（常接近于１）的优点，广泛应用于单位功率因数整流、有源滤波及无功补偿、交流传动等变流控制中。一般ＰＷＭ整流器控制系统需要３类传感器，即交流电压传感器、交流电流传感器、直流电压传感器，用来检测控制量和起保护作用。但为数较多的传感器增加了系统成本，使得整流装置体积庞大，同时传感器信号丢失和噪声的干扰都有可能使系统性能降低。为此研究省略传感器控制策略很有必要。
２直接功率控制和电压定向控制三相电压型整流器拓扑结构如图１所示。
图１三相电压型ＰＷＭ整流器主电路
传统的电压定向控制ＶＯＣ应用广泛，主要
３９
万方数据