三相电流型pwm整流器的功率因数控制方法
三相PWM整流器控制策略的研究与实现
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三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述
三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述/tech/intro.aspx?id=565点击数：260刘永奎，伍文俊（西安理工大学自动化学院电气工程系，陕西西安710048）摘要首先介绍了三相电压型PWM整流器的拓扑结构，在此基础上，对当前应用于PWM 整流器的直接功率控制策略进行了对比分析，介绍了其实现机理和优缺点，最后，对直接功率控制在三相电压型PWM整流器中的控制技术进行了展望。
关键字 PWM整流器；直接功率控制；综述Summary about Direct Power Control Scheme of Three-Phase Voltage Source PWM RectifiersLIU Yongkui，WU Wenjun（Xi'an University of Technology，Xi'an Shannxi 710048 China）Abstract The topological structure of three-phase PWM rectifiers is introduced. On this basis, several DPC methods of three-phase voltage source PWM rectifiers were introduced and compared. At last, the pros原per of the control scheme development trends in three-phase PWM rectifiers is presented.Keywords three-phase PWM rectifiers；direct power control；summary1 概述三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数（近似为单位功率因数）等特征，有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题，被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究一、概述随着电力电子技术的快速发展，三相电压型PWM（脉冲宽度调制）整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置，在电力系统中得到了广泛应用。
其不仅能够实现AC（交流）到DC（直流）的高效转换，还具有功率因数高、谐波污染小等优点，对于改善电网质量、提高能源利用效率具有重要意义。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究，对于推动电力电子技术的发展和电力系统的优化升级具有重要意义。
三相电压型PWM整流器的控制策略是实现其高效稳定运行的关键。
目前，常用的控制策略包括基于电压矢量控制的直接电流控制、基于空间矢量脉宽调制的间接电流控制等。
这些控制策略各有优缺点，适用于不同的应用场景。
需要根据实际应用需求，选择合适的控制策略，并进行相应的优化和改进。
在实际应用中，三相电压型PWM整流器被广泛应用于风力发电、太阳能发电、电动汽车充电站等领域。
在这些领域中，整流器的稳定性和效率对于保证整个系统的正常运行和提高能源利用效率具有至关重要的作用。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行研究，不仅有助于推动电力电子技术的发展，还有助于提高能源利用效率、促进可再生能源的发展和应用。
本文将对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究。
介绍三相电压型PWM整流器的基本原理和常用控制策略分析不同控制策略的优缺点及适用场景结合实际应用案例，探讨三相电压型PWM整流器的优化改进方法和发展趋势。
通过本文的研究，旨在为三相电压型PWM整流器的设计、优化和应用提供理论支持和实践指导。
1. 研究背景与意义随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源的利用与开发已成为世界各国关注的焦点。
作为清洁、可再生的能源形式，电能在现代社会中发挥着至关重要的作用。
传统的电能转换和利用方式存在能量转换效率低、谐波污染严重等问题，严重影响了电力系统的稳定性和电能质量。
研究高效、环保的电能转换技术具有重要意义。
三相电压源型 PWM 整流器控制
三相电压源型 PWM 整流器控制
电气工程术语
01 背景
目录
02
电压源型整流器的双 环控制方式
03
电压源型整流器的控 制方法
04
电压源型整流器控制 方法的实际应用
05
PWM整流器控制技术 的发展趋势
06 结语
控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。根据并交流信号不同，电压源型整流器又可分为电 压控制和电流控制。由于电流控制的方法简单、直接，且具有限流和短路保护作用，因此使用比较广泛。电压源 型整流器的电流控制方案一般采用以直流电压为外环、交流电流为内环的双环控制结构。根据电流内环是否引入 交流电流反馈，可分为直接、间接两种电流控制，由于直接电流控制响应速度快，鲁棒性好，占主导地位。
由于智能控制不需要建立PWM整流器的数学模型，因而也被引入到整流器控制中，但智能控制还很不成熟， 基本还停留在仿真阶段。
虽然现代的非线性和智能两类控制都还不成熟，但随着它们控制技术的进一步发展和逐步成熟，无疑它们具 有良好的应用前景。
PWM整流器控制技术的发展趋势
自20世纪80年代开始PWM整流器研究以来，PWM整流器控制虽已取得了很多成果，但仍不完善。它的发展趋势 大致可归结为以下几个方面 。
结语
三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述
三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述1 概述三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数（近似为单位功率因数）等特征，有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题，被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。
PWM 整流器控制策略有多种，现行控制策略中以直接电流、间接电流控制为主,这两种闭环控制策略需要复杂的算法和调制模块。
而三相电压型PWM 整流器直接功率控制(DPC）因具有控制方法简单、抗干扰能力强、良好的动态性能、可以实现有功无功的解耦控制等诸多优点而被近年来广泛研究，控制方法也层出不穷[1—2]。
本文将介绍三相电压型PWM 整流器主电路的拓扑结构和基于DPC 的控制策略，并进行对比分析,在此基础上对PWM 整流器的控制策略进行展望.2 电路拓扑近年来对于三相电压型PWM 整流器拓扑结构的研究在小功率场合主要集中在减少功率开关[3]和改进直流输出性能上;对于大功率场合主要集中在多电平［4]、变流器组合以及软开关技术上［5］。
目前较成熟的拓扑有两电平和三电平PWM 整流器结构.三相电压型两电平PWM 整流器是最基本的PWM 整流电路,因为结构简单、控制算法相对成熟，得到了广泛应用.与其相比三电平PWM 整流器每个桥臂多了两个开关管和两个箝位二极管，电路结构复杂、存在中点电位平衡问题、控制算法繁琐,但因此种电路具有更大的变换功率、更低的输入电流畸变率等优点，也被广泛研究应用。
3 直接功率控制方法直接功率控制(DPC)系统结构是以直流侧电压为外环、瞬时功率控制为内环的双闭环系统。
从功率守恒的角度看,直接功率控制PWM整流器是在交流侧电压一定的情况下,通过控制流入整流器瞬时有功功率和无功功率，来达到控制瞬时输入电流的目的，从而获得预设的功率因数和功率流动方向。
3.1 基于电压的直接功率控制（V-DPC)与此前各种PWM整流器控制策略相较，该控制策略的突出优点在于:(1）不需要PWM 调制模块、不需要电流闭环调节、借助于开关矢量表直接对有功功率与无功功率进行控制，控制算法简单;(2）系统具有更快的动态响应速度；（3)输入电流具有更低的畸变率;（4)瞬时功率的获取采用无电压传感器的预测模型,在一定程度上节约硬件成本。
三相电压型PWM整流器控制技术综述
三相电压型PWM整流器控制技术综述一、本文概述随着电力电子技术的不断发展，三相电压型PWM整流器作为一种高效、节能的电能转换装置，在电力系统中得到了广泛应用。
该类整流器采用脉宽调制（PWM）技术，通过控制开关管的通断，实现对输入电流波形的精确控制，从而满足电网对谐波抑制、功率因数校正等要求。
本文旨在对三相电压型PWM整流器控制技术进行综述，分析其基本原理、研究现状和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。
本文首先介绍了三相电压型PWM整流器的基本结构和工作原理，包括其主电路拓扑、PWM控制技术以及电流控制策略等。
在此基础上，综述了当前国内外在三相电压型PWM整流器控制技术研究方面的主要成果和进展，包括调制策略优化、电流控制算法改进、系统稳定性分析等方面。
本文还对三相电压型PWM整流器在实际应用中所面临的问题和挑战进行了分析和讨论，如电网电压波动、负载变化等因素对整流器性能的影响。
本文展望了三相电压型PWM整流器控制技术的发展趋势，提出了未来研究的方向和重点，包括高效率、高可靠性、智能化控制等方面。
通过对三相电压型PWM整流器控制技术的综述和分析，本文旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、三相电压型整流器的基本原理三相电压型PWM整流器是一种高效、可控的电力电子设备，它采用脉宽调制（PWM）技术，实现对交流电源的高效整流，将交流电转换为直流电。
整流器主要由三相桥式电路、PWM控制器、滤波电路等部分组成。
三相桥式电路是整流器的核心部分，由六个开关管（通常是IGBT 或MOSFET）组成，每两个开关管连接在一起形成一个桥臂，共三个桥臂。
通过控制开关管的通断，可以实现将三相交流电源整流为直流电源。
PWM控制器是整流器的控制核心，它根据输入电压、电流等信号，生成相应的PWM控制信号，控制开关管的通断时间和顺序，从而实现对输出电压、电流等参数的精确控制。
PWM控制器通常采用数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）等实现，具有高精度、快速响应等特点。
三相电压型PWM整流器及控制
➢双PWM交－直－交变频调速系统 对于功率因数很低的整流器，有两种改进方法：
✓最直接的方法是采用无功补偿和消除谐波的滤波器，然 而这是一种事后补救的办法。
✓更为积极有效的方法是对整流器本身进行改进，使其尽 量不产生谐波，且电流和电压同相位。这种整流器称为高 功率因数整流器。PWM整流器就是一种高功率因数的整 流器。
+
串联变流器
➢超导磁能存储
并联变流器
超导 线圈
➢ 太阳能、风能等可再生能源的并网发电
+
太阳电 池阵列
风力机风力发
电机
+
G
➢其它功能（新型UPS、高压直流输电）
4、 PWM整流器的工作原理
单位功率因数的含义：
✓整流状态时，网侧电压、电流同相。 ✓逆变状态时，网侧电压、电流反相。 PWM整流器网侧电流及功率因数可控。
2、PWM整流器的拓扑结构
电压源型(VSR) 直流脉动小，输入电流连
续且简单易行，成为当今
按主电路结构
主要研究对象。
电流源型(ISR)
两电平型整流器 从输出电平角度
单相半桥 单相全桥 三相半桥 三相全桥
三电平型整流器 应用于大功率场合
- us+ L
ห้องสมุดไป่ตู้T2
T1
T3
C1
负
- us+ L
C1
负
载
载
C2
T2
L
idc
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RL
- eL
图4 PWM整流器模型电路
D
E
O’
O
C
V A VL
I
B
a) 纯电感特性运行
一种三相PWM变流器的功率因数调节方式
（／Ｍ２ １１２ｔ ＋一Ｅ唧） （ 、 面ｄ ７ ）
ａ ｅ ｔｐ ｏ ｖ ｒ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｎ ｍｐ ｉ ｄ ｏ ｔ ｌ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ Ｗ ｉ ｘ ｄ Ｐ ａ ｇ ｅ ｔ ａ ｇｅ ｒｌ ｔ ｎ ｏ ｈ — ｇ —ｙ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｅ ｎ ｐ ａ ｅ ａ ｄ ａ ｌ ｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｔ ｆ ｅ Ａ ｎ ｌ ｒ ｎ ｌ ｅａ ｉ ｆ ｐ ａ ｅ ｔ ｏ ｈｉ ｉ ｏ
谐波 较小等优 点 ，对于研 究三相软 开关 Ｐ ＷＭ 变 流器有重要参考价值 。
或向电网回馈无功功率 ． 省去无功补偿装 置 。 这样 不但 能最大限度地提 高 电源利用 率 ．还可对系统 进 行 无 功 补 偿 ， 部 改 善 电能 品质 ， 别 适 应 于 风 局 特
能 、 阳 能等 可 再 生 能源 分 布 式 发 电系 统 。 太
定 稿 日期 ： ０ ０ １ — ６ ２ １— ０ ２
Ｏ。 ｖＪ — Ｖ ， Ｔ ６
Ⅳ
图 １ 三 相 Ｂ ｏｔ电压 型 Ｐ ｏｓ ＷＭ 变流 器主 电路
作 者 简 介 ： 克 庆 （９ ０ ， ， 南 人 ， 士 ， 教 授 ， 屈 １７ 一） 男 河 博 副 研
究 方向 为 电力电子 变换 与新 能 源发 电。
关 键 词 ： 流 器 ：幅 相 控 制 ：功 率 因 数 调 节 变 中 图 分 类 号 ：Ｍ ６ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０ １０ （０ １０ － ０ ４ ０ １０ — ０ Ｘ ２ １ ）４ ０ ６ － ３
Ａ ｇ ｌｔ ｇ Ｐｏ ｒｆ ｃ ｏ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ Ｔ ｒ ｅｐ ａ ｅＰＷ Ｍ ｌ ｇ － ｐ ｎ ｅ ｔｒ Ｒｅ ｕ ａ ｉ ｗｅ －ａ ｔ ｒＭ ｔ ｏ ｏ ｈ ｅ － ｈ ｓ ｎ Ｖｏｔ ｅ Ｔｙ ｅ Ｃｏ ｖ ｒｅ ａ
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三相电流型pwm整流器的功率因数控制方法
三相电流型PWM整流器是一种高效率、高功率因数的电力变换器，被广泛应用于电机驱动、供电系统等领域中。
该型PWM整流器的功率因数控制方法可以通过改变PWM控制器的输出电流来实现，具体如下。
1. 引入电源电流环控制：为了控制功率因数，需要对整流器的输入电流进行控制。
在三相电路中，可以引入电源电流环控制器，并通过控制器的输出信号控制PWM控制器的输出电流大小，从而实现对输入电流的控制。
3. 反馈电路：为了保证功率因数控制的精度和稳定性，需要引入反馈电路。
反馈电路可以通过测量整流器的输入电流和输出电流，并将测量值反馈给控制器，进行比较和调节，从而保持功率因数在目标范围内。
4. 模糊控制：模糊控制是一种适用于非线性和模糊系统的控制方法。
在功率因数控制中，可以利用模糊控制器对输入电流进行模糊调节，以实现更加精确的功率因数控制。