整流器的数学模型及控制策略

　　整流器的数学模型及控制策略

　　1.1整流器的数学模型

　　三相PWM整流器的电路原理如图1所示。

　　图1中,ea、eb和ec为三相电源相电压,ua、ub和uc为PWM整流器沟通侧三相输入电压,ia、ib和ic为三相输入电流,IL为负载电流,可知三相PWM整流器在a-b-c中的数学模型为式(1):

　　Sk(k-a,b,c)为坐标系(a-b-c)中单极性二值逻辑开关函数。

　　因为整流器沟通侧均为时变沟通量，不利于操控体系的规划，经过坐标改换，将三相对称静止a-b-c坐标系转换成两相同步速旋转d-q坐标系,得到基于d-q坐标系下的数学模型,见式(2),

　　其模型结构如图2所示。

　　Sd、Sq为坐标系(d-q)中单极性二值逻辑开关函数。

　　1.2整流器的操控策略

　　矢量操控具有动态响应快、自身有限流保护能力等优点,而且还可以消除电流稳态差错,使体系得到较好的动静态功能。文中采用基于d-q坐标改换的矢量操控策略,利用双闭环操控方法,电流内环经过对PWM整流器有功和无功电流的操控,以及对电流状况反应进行解耦和电网扰动的补偿,到达操控输入电流的意图。体系的操控框图如图3所示。

　　电压外环操控用于完成输出电压的稳定,输出有功电流的给定,为保证整流器的功率因数为1,无功电流给定设为0。由操控器得到操控量,然后经过SVPWM调制算法,即可生成相应6路脉冲操控IPM功率开关的注册与关断,然后完成对整流器的操控。