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CHBPWM技术特点的介绍

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:因为采用了HBC非线性控制器,所以CHBPWM技术控制的电流响应速度最快,并且该技术易于实现,总结其特点如下:1)电流的上升和下降分别遵循公式9-23和9-24,即指数形式的变化规律,如果开关频率足够高,在短时间内观察的电流近似线性变化。5)正因为影响电流上升与下降的因素太多,所以CHBPWM控制的逆变器开关频率并不固定。而CHBPWM技术中开关频率不恒定,所以谐波能量会分布在较宽的频段内,有可能会降低某些频率点的电磁发射水平。

CHBPWM技术特点的介绍

因为采用了HBC非线性控制器,所以CHBPWM技术控制的电流响应速度最快,并且该技术易于实现(特别是模拟控制电路),总结其特点如下:

1)电流的上升和下降分别遵循公式9-23和9-24,即指数形式的变化规律,如果开关频率足够高,在短时间内观察的电流近似线性变化。

2)电流跟踪控制的精度与滞环的宽度h有直接关系,但是由于实际的控制系统以及开关器件存在响应延迟,使得电流跟踪误差往往会大于h

3)在较大功率的应用场合,开关器件的开关频率受到限制,h不能设置太小。当环宽选得较大时,开关频率低,但电流波形失真较多,电流谐波分量高;如果环宽小,电流跟踪性能好,但开关频率却增大了。

4)虽然实际电流围绕给定电流上下波动,但实际电流的电流值与给定电流并不相等。

此外,从公式9-23和9-24可以看出,电流的导数受到多个因素的影响,从而导致在不同情况下,电流的实际控制效果会有不同。分析如下:

1)显然,实际电流控制效果与反电动势Ea直接相关,如果负载没有反电动势特性,那么就不能控制负载电流为负值;不同的反电动势大小,电流增加与减小的速度不同。可以设想如果是电动机反电动势负载,当电动机运行速度较低时,反电动势较小,那么电流增加较快而减小较慢,控制相电流为负值可能有困难;当电动机工作在较高速度时,反电动势较大,那么在控制正值的相电流时就会有困难。这一点与电压型PWM技术原理上是一致的,所以电压型PWM技术也会要求有较高的直流电压利用率。(www.xing528.com)

2)提高直流母线电压Ud显然可以增加正值负载电流的控制效果,但是如果实际的系统并不需要较大的Ud,那么则会导致电流增加过快,如果控制系统延迟较大,则实际电流会超过电流上限值较多。

3)电感L较大时,电流导数的绝对值就更小,因而电流变化更加缓慢,有利于平滑负载电流。但是当系统需要较快的电流响应时,较大的电感则会成为阻碍。

4)电阻R一般比较小,其影响不大。但是在电流控制的极限情况下(例如反电动势非常大,或者负载电流非常大),其压降也会影响到实际控制效果。在小功率负载中,R相对较大一些,其压降也会影响ia的控制效果。

5)正因为影响电流上升与下降的因素太多,所以CHBPWM控制的逆变器开关频率并不固定。如果系统需要加装滤波器进行滤波,那么设计就较为困难——不能针对某特定的频率进行设计,需要综合考虑实际电流的总谐波分量。

6)换一个角度看,电力电子系统采用了高频开关,其谐波含量丰富,可能会在某个频段造成实际的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题。而CHBPWM技术中开关频率不恒定,所以谐波能量会分布在较宽的频段内,有可能会降低某些频率点的电磁发射水平。

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