三相PWM整流器啟動沖擊的抑制
加入技術交流群
可見，kp，kPWM下降均會導致超調量上升。當系統穩(wěn)定工作時，由于直流側為阻容放電回路，穩(wěn)態(tài)加載時直流側電壓變化較慢，每個采樣周期電流環(huán)給定值增量較小，沖擊較低，PI參數取值范圍較寬，所以設計參數時為保證帶LCL濾波器的整流器不發(fā)生諧振并盡量降低損耗，PI調節(jié)器的kp往往取值較小。但整流器啟動時直流側電壓遠低于穩(wěn)態(tài)時直流電壓，電流環(huán)給定為階躍飽和信號，且此時kPWM下降，超調量大幅上升。因此可在電流內環(huán)中加入高通濾波負反饋環(huán)節(jié)，則改進后的電流內環(huán)控制回路如圖5所示。
其開環(huán)、閉環(huán)傳遞函數分別為：
相對于普通的基準斜坡緩起控制方法，電網電壓初值前饋法無需進行PI參數的切換，提高了系統的穩(wěn)定性和可靠性。
5 仿真和實驗驗證
基于上述分析，搭建基于Matlab／Simulink的18 kW三相整流器仿真模型，直流側額定工作電壓700 V，交流電網電壓220 V／380 V／50 Hz，交流側濾波電感分別為1．8 mH和1．2 mH，輸出濾波電容20μF，開關頻率5kHz。啟動時id動態(tài)響應如圖6a所示，調節(jié)時間約為0．03s。
基于仿真模型搭建了一臺18 kW的三相整流器原理樣機，其相關參數與仿真模型一致。開關管選取FF75R12RT4。采用高通濾波器負反饋法啟動，并將飽和值設定為20 A，啟動時的c相進網電流ic和電網電壓‰波形如圖6b所示?？梢?，在整流啟動時，高通濾波器負反饋法可有效抑制啟動沖擊電流，且動態(tài)特性較好。
6 結論
研究了三相整流器的啟動沖擊，對啟動過程進行了數學建模，分析了啟動沖擊產生的原因并給出了估算啟動沖擊電流大小的計算方法。在此基礎上，針對啟動沖擊產生的兩個要素提出了電流高通濾波負反饋軟啟動法，分析了其啟動性能，并研制了一臺18 kW的三相整流器原理樣機。仿真和實驗表明，高通濾波負反饋法簡單有效，動態(tài)響應速快，可實現快速無沖擊啟動。
pwm相關文章:pwm原理
評論