单周双极性控制三相功率因数校正技术 three-phase power factor correction based on one cycle bipolar control.pdfVIP

第29卷第6期 电力自动化设备 V01．29No．6 o2009年6月 Jun．2009 单周双极性控制三相功率因数校正技术 郑连清，何立新，李鸡 (重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044) 摘要：通过对单周双极性控制三相功率因数校正技术的工作原理、控制方法进行仿真研究，在单周双极性 控制下输入电流能较好地跟踪输入电压。验证了采用该控制策略，功率因数校正系统具有动态响应快、易于 平稳等优点。分析了单周双极性控制下，在每个开关周期、不同开关时段、不同开关组合情况的电感电压和 电感电流的关系．经过对saber模型仿真结果的分析，推导出电感电流纹波的数学表达式，得出了电流纹波 与电感值、开关频率和积分时间系数相关的结论。同时，系统参数一定时，当输出电压大于2倍的相电压与 积分时间系数的比值．可以减小电感电流纹渡；输入、输出电压一定时，电感电流纹波与电感值和开关频率 成反比：系统稳定性范围与负载大小及积分时间系数有关。 关键词：功率因数校正：单周控制；双极性控制；电感电流纹波；积分时间系数 713 中图分类号：TN 文献标识码：A i相功率因数校正(PFC)控制策略众多．如幅值 器的功率大小。尺，与总功率成反比控制方程为 相位控制…、滞环电流控制…等。单周控制在三相PFC 见ia=／Zm--訾^ib=Um-IA 訾I^瓦砒一訾A A1 中主要采用单极性调制【3J、矢量渊制…以及双极性调 制[5J，具有调制和控制的双重性，动态响应快。开关 频率恒定，鲁棒性强，易于实现。现对单周双极性控 Uo “o Ⅱo 其中，如、氐、以。为开关S。、Shl、S。的占空比； 制进行研究．分析电感电流纹波并讨论其影响阒素， K，指积分时间系数．其为时间常数与周期的比值， 为电路参数选择及设计提供参考。 1工作原理 样电阻。 根据控制方程做出控制框图见图2．用saber建 假设j相电源对称；各相电感值相等，即L。= 立仿真模型．仿真三相输入电压和电流见图3。 厶．=厶=￡；开关频率远大于电网频率；每一个桥臂的 2个开关互补导通％+％=1，g=a，b，c；在1个开关 周期中电源电压和输出电压可认为近似不变。三相 六开关电路结构图如图l所示。 为了实现单位功率因数．控制目标是使三相电压 与三相电流满足： Ⅱ。=尺。i。，‰=尺。ib，Ⅱ，=R，i。． 其中。R。为等效电阻。并且也反映了流入整流 Ⅱ。 ％ 图2三相PFC双极性控制 controlof PFC Fig．2Bipolar three—phase 2单周双极性控制三相电感电压 根据控制方程式．当采样电感电流信号与载波信