VIENNA整流器軟起動及空載性能改善研究.pdf

1、隨著電力電子裝置在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛使用，帶來巨大經(jīng)濟效益的同時也給電網(wǎng)帶來了嚴重的諧波和無功污染，因此如何提高電力電子裝置特別是整流裝置的功率因數(shù)、降低電流總諧波畸變率(THD)、改善電能質(zhì)量成為電力電子領(lǐng)域亟待解決的問題。
　　VIENNA整流器是一種高功率因數(shù)、低諧波、輸出電壓可控的三電平PWM整流器，具有良好的應用前景。其拓撲可以等效為三個單相BOOST變換器并聯(lián)，當空載時變換器無放電回路，輸入儲能電感光充不放，于是空載

2、時該變換器存在輸出電壓飆升現(xiàn)象，過高的電壓會威脅到變換器的安全，所以對其空載及軟起動展開研究，改善其性能具有重要的工程意義。
　　本文介紹了VIENNA整流器拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展和工作原理，建立了數(shù)學模型，為其控制策略的研究奠定了基礎(chǔ)。對電壓定向電流解耦控制方法進行了詳細的分析，建立了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制框圖，在此基礎(chǔ)上加入軟起動控制算法，解決了VIENNA整流器起動過程中產(chǎn)生沖擊電流的問題；針對VIENNA整流器空載時輸出電壓

3、飆升問題，分別采用空載輸出電壓算法控制調(diào)節(jié)和基于硬件輔助電路的空載輸出電壓調(diào)節(jié)兩種方法，使空載輸出電壓穩(wěn)定在給定值，解決了VIENNA整流器空載輸出電壓飆升問題。
　　搭建了一臺以TMS320F2812DSP為主控芯片的實驗樣機，給出了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方案，其中硬件包括系統(tǒng)輸入、輸出濾波器，驅(qū)動電路，采樣調(diào)理電路，過壓過流保護電路；軟件包括主程序和中斷服務程序。通過實驗樣機對上述方法進行了實驗驗證，實驗結(jié)果表明：（1）電流解耦控制下