基于重复控制的新型三相变换器研究 study of three-phase converter with repetitive control.pdfVIP

第28卷第6期 电力自动化设备 V01．28No．6 ElectricPowerAutomati。n 2008年6月 Equipment Jun．2008 o 基于重复控制的新型三相变换器研究 王汝田，王建赜，谭光慧，纪延超 (哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001) 摘要：中间直流侧的电解电容是决定AC／DC／AC变换器使用寿命的关键．取消或减小该电容具有 重大意义。针对整流级采用二极管不控整流桥、逆变级采用全控桥的拓扑结构．具体分析了整流级 在SPWM调制方式下的工作模式。通过把三相输出电压划分为6个区间。并在每一个区间内根据 SPWM的调制特点和三相负载电流的波形。得出了负载功率因数角与能量反馈(倒灌电流i)的关 系。在此基础上。通过对1个栽波周期内直流侧电容上的充放电分析．给出了有倒灌电流时最小电 容值的计算方法。取消或减小直流侧电容后．不控整流输出的直流电压是波动的．逆变级不能直接应 用标准的SPWM。根据重复控制的原理．对重复控制可以消除输出电压中因直流电压波动而产生 的低次谐波的机理进行了分析．分析结果表明应用重复控制可以使输出电压具有良好的波形。最 后。应用Matlab／Simulink进行了仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。 关键词：AC／DC／AC变换器：SPWM：重复控制：陶瓷电容 中图分类号：TM46 文献标识码：A 的容量会随着电解液的蒸发而逐渐减小．因此它是 0引言 ． ， 决定变换器使用寿命的关键因素[1-7]。 随着全控快速半导体器件和PWM控制技术的 文中采用的新型AC／DC／，AC变换器的拓扑结 构与传统变换器的区别在于中间直流侧的电容是一 成熟．现代的AC／DC／AC变换器已将调压、调频集 中于输出级的PWMDC／AC逆变器完成．由于各种小容量的陶瓷电容．大幅度减小变换器的成本和体 PWM控制技术都是基于逆变电路直流侧的电压为 积。对变换器的逆变级在SPWM调制方法下的工作 理想的直流电压源．传统的电压源AC／DC／AC变换 模式进行了详细分析．给出了直流侧最小电容容量 器采用大容量的电解电容来建立中间环节的平稳直 的计算方法；由于减小了直流侧电容容量，直流侧电 流电压。使具有不同幅值与频率的交流输入、输出 压是脉动的．文中应用重复控制对SPWM的调制波 电源进行解耦。大容量的电解电容不但造价高而且 进行修正．消除了输出电压中由于直流侧电压的脉 体积大，不利于变换器集成化；更重要的是电解电容 收稿日期：2007—09—29：修回日期：2007—11—21进行仿真。证明了所提出控制策略的正确性。 three．wirethree·levelAPFbasedon Three-phase vectormode control one-cycle CHEN Bin91，XIEYunxian91，SONGJingxi蛐2 China of 5 (1