第7章_PWM控制技术.ppt

* 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 1) 间接电流控制 间接电流控制也称为相位和幅值控制。 按图7-31a（逆变时为图7-31b）的相量关系来控制整流桥交流输入端电压，使得输入电流和电压同相位，从而得到功率因数为1的控制效果。 图7-33，间接电流控制系统的结构图 图中的PWM整流电路为图7-32的三相桥式电路 控制系统的闭环是整流器直流侧电压控制环。 有多种控制方法，根据有没有引入电流反馈可分为两种 间接电流控制、直接电流控制。 图7-33 间接电流控制系统结构 * 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 从整流运行向逆变运行转换 首先负载电流反向而向C充电，ud抬高，PI调节器出现负偏差，id减小后变为负值，使交流输入电流相位和电压相位反相，实现逆变运行。 稳态时，ud和 仍然相等，PI调节器输入恢复到零，id为负值，并与逆变电流的大小对应。 控制原理 图7-33 间接电流控制系统结构 结合图7－33进行说明。 * 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 控制系统中其余部分的工作原理 图中上面的乘法器是id分别乘以和a、b、c三相相电压同相位的正弦信号，再乘以电阻R，得到各相电流在Rs上的压降uRa、uRb和uRc。 图中下面的乘法器是id分别乘以比a、b、c三相相电压相位超前π/2的余弦信号，再乘以电感L的感抗，得到各相电流在电感Ls上的压降uLa、uLb和uLc。 各相电源相电压ua、ub、uc分别减去前面求得的输入电流在电阻R和电感L上的压降，就可得到所需要的交流输入端各相的相电压uA、uB和uC的信号，用该信号对三角波载波进行调制，得到PWM开关信号去控制整流桥，就可以得到需要的控制效果。 存在的问题 在信号运算过程中用到电路参数Ls和Rs，当Ls和Rs的运算值和实际值有误差时，会影响到控制效果。 是基于系统的静态模型设计的，其动态特性较差。 间接电流控制的系统应用较少。 * 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 2) 直接电流控制 有不同的电流跟踪控制方法，图7-34给出一种最常用的采用电流滞环比较方式的控制系统结构图。 图7-34 直接电流控制系统结构图 通过运算求出交流输入电流指令值，再引入交流电流反馈，通过对交流电流的直接控制而使其跟踪指令电流值。 * 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 控制系统组成 双闭环控制系统，外环是直流电压控制环，内环是交流电流控制环。 外环的结构、工作原理和图7-33间接电流控制系统相同。 外环PI调节器的输出为id，id分别乘以和a、b、c三相相电压同相位的正弦信号，得到三相交流电流的正弦指令信号 ， 和 。 ， 和 分别和各自的电源电压同相位，其幅值和反映负载电流大小的直流信号id成正比。 指令信号和实际交流电流信号比较后，通过滞环对器件进行控制，从而使实际交流输入电流跟踪指令值。 * 7.4.2 PWM整流电路的控制方法 图7-34 直接电流控制系统结构图 优点 控制系统结构简单，电流响应速度快，系统鲁棒性好。 获得了较多的应用 * 第七章 PWM控制技术? 小结 PWM控制技术的地位 PWM控制技术是在电力电子领域有着广泛的应用，并对电力电子技术产生了十分深远影响的一项技术。 器件与PWM技术的关系 IGBT、电力MOSFET等为代表的全控型器件的不断完善，给PWM控制技术提供了强大的物质基础。 PWM控制技术用于直流斩波电路 直流斩波电路实际上就是直流PWM电路，是PWM控制技术应用较早也成熟较早的一类电路，应用于直流电动机调速系统就构成广泛应用的直流脉宽调速系统。 * 第七章 PWM控制技术? 小结 PWM控制技术用于交流—交流变流电路 斩控式交流调压电路和矩阵式变频电路是PWM控制技术在这类电路中应用的代表。 目前其应用都还不多。 但矩阵式变频电路因其容易实现集成化，可望有良好的发展前景。 * 第七章 PWM控制技术? 小结 PWM控制技术用于逆变电路 PWM控制技术在逆变电路中的应用最具代表性。 正是由于在逆变电路中广泛而成功的应用，才奠定了PWM控制技术在电力电子技术中的突出地位。 除功率很大的逆变装置外，不用PWM控制的逆变电路已十分少见。 第4章因尚未涉及到PWM控制技术，因此对逆变电路的介绍是不完整的。学完本章才能对逆变电路有较完整的认识。 * 第七章 PWM控制技术? 小结 PWM控制技术用于整流电路 PWM控制技术用于整流电路即构成PWM整流电路。 可看成逆变电路中的PWM技术向整流电路的延伸。 PWM整流电路已获得了一些应用，并有良好的应用前景。 PWM整流电路作为对第3章的补充，可使我们对整流电路有更全面的认识。 * 第七章 PWM控制技