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电流型PWM整流器稳态分析与控制

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:对式给出的输入电源电压进行dq同步旋转坐标变换,其稳态工作点为设定电流型整流器的各个状态量及输出量的稳态工作点为Vd、Vq、Isd、Isq、Idc、Vdc,并将稳态量代入式~式,得到三相电流型PWM整流器的稳态解为由式可知三相电流型PWM整流器的直流侧稳态电压Vdc与负载电阻RL无关,仅与控制量Dd有关,也即仅与调制比m和相位角δ有关,因此可以将其看作是一个理想的、受m和δ控制的受控电压源,这与6.1.2节的分析是一致的。

电流型PWM整流器稳态分析与控制

对式(6-20)给出的输入电源电压进行dq同步旋转坐标变换,其稳态工作点为

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设定电流型整流器的各个状态量及输出量的稳态工作点为VdVqIsdIsqIdcVdc,并将稳态量代入式(6-31)~式(6-33),得到三相电流型PWM整流器的稳态解为

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由式(6-36)可知三相电流型PWM整流器的直流侧稳态电压Vdc与负载电阻RL无关,仅与控制量Dd有关,也即仅与调制比m相位角δ有关,因此可以将其看作是一个理想的、受mδ控制的受控电压源,这与6.1.2节的分析是一致的。

输入的有功功率Ps无功功率Qs分别为

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若整流器采用SPWM控制,且三相开关函数的表达式如式(6-21)所示,那么稳态运行时,dq坐标系下的相开关函数可写成

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则可以把PsQs写成Mδ的函数,即

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由上式可得电流型PWM整流器的功率运行特性为

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从式(6-40)可见,电流型PWM整流器的有功功率和无功功率的运行范围是一个圆心为{0,-(3/2)V2sm/[1/ωC)-ωL]}、半径为(3/2)VsmIdcM/(1-ω2LC)的功率圆,如图6-5所示。通过控制Mδ实现对有功功率和无功功率的控制。在设计时,由于电流型整流器的容抗要比感抗大得多,因此容性无功的运行范围要比感性无功的运行范围更大。

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图6-5 三相电流型整流器的功率运行图

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