三點(diǎn)式四象限脈沖整流器控制策略研究.pdf

1、脈沖整流器因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)、調(diào)節(jié)電網(wǎng)功率因數(shù)及穩(wěn)定輸出電壓，已成為交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的牽引變流器的主要組成部分。三點(diǎn)式脈沖整流器因其較低的開(kāi)關(guān)頻率和諧波畸變率以及dV/dt較小等特點(diǎn)在高壓大容量功率變換場(chǎng)所得到越來(lái)越多的關(guān)注。 本文以二極管鉗位型三點(diǎn)式脈沖整流器為研究對(duì)象，首先深入分析了其結(jié)構(gòu)和工作原理，然后對(duì)其控制策略進(jìn)行了詳細(xì)研究，重點(diǎn)介紹了間接電流控制、滯環(huán)電流控制、瞬態(tài)電流控制和預(yù)測(cè)電流控制。最后采用固定開(kāi)關(guān)頻率的瞬

2、態(tài)電流控制策略和預(yù)測(cè)電流控制策略，就應(yīng)用實(shí)例建立了基于Matlab/Simulink(環(huán)境下的仿真模型，得出了穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下的系統(tǒng)性能，分析對(duì)比了仿真數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)整定，為下一步的物理實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)。 文中針對(duì)三點(diǎn)式脈沖整流器存在的中點(diǎn)漂移問(wèn)題，分析了其產(chǎn)生的原因及危害，并在對(duì)脈沖整流器工作模式深入分析的基礎(chǔ)上，提出了采用檢測(cè)脈沖整流器功率流向法或電流瞬時(shí)值法來(lái)控制中點(diǎn)平衡的措施。針對(duì)應(yīng)用實(shí)例取消二次濾波支路的特點(diǎn)，首先分

3、析了二次諧波產(chǎn)生的機(jī)理，然后對(duì)中間電容容量取值與二次諧波抑制之間的關(guān)系進(jìn)行了分析研究，考慮通過(guò)適當(dāng)增大支撐電容值的方法來(lái)抑制諧波，為此對(duì)控制對(duì)象的支撐電容取不同的容量值，進(jìn)行仿真對(duì)比分析，驗(yàn)證了思路的正確性。 仿真結(jié)果表明：三點(diǎn)式脈沖整流器具有功率因數(shù)接近于1、電流THD小于2％、直流母線電壓穩(wěn)定可控、功率傳輸方向轉(zhuǎn)換過(guò)程平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)；瞬態(tài)電流控制策略能夠達(dá)到可靠的控制效果；針對(duì)中點(diǎn)電位的控制方案快速有效；與兩點(diǎn)式脈沖整流器的仿真