大功率PWM整流器直接功率控制策略研究.pdf

1、隨著磁控濺射等材料表面加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在此工藝加工過(guò)程中使用的電源技術(shù)越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的整流器存在功率因數(shù)低、諧波污染等問(wèn)題；PWM整流器具有網(wǎng)側(cè)電流低諧波、可實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)和直流電壓可控等優(yōu)點(diǎn)，可從根本上解決“諧波和無(wú)功功率”的問(wèn)題。
　　首先，本文分析了PWM整流器的工作原理并建立了其數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳統(tǒng)的電流控制和直接功率控制策略進(jìn)行了對(duì)比研究，總結(jié)了兩種控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)直接功率控制存在直流電壓波動(dòng)和瞬時(shí)功率失控

2、的問(wèn)題，重點(diǎn)研究了直接功率控制的核心開(kāi)關(guān)表的構(gòu)造原理及控制方法。
　　其次，直接功率控制為直流電壓外環(huán)和瞬時(shí)功率內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率不太高時(shí)在滯環(huán)邊界容易造成開(kāi)關(guān)信號(hào)誤導(dǎo)通現(xiàn)象，造成直流電壓波動(dòng)大的問(wèn)題。為此采用設(shè)置邊界死區(qū)的控制策略，并對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)表進(jìn)行改造在扇形邊界設(shè)置死區(qū)并輸出零矢量，仿真驗(yàn)證了該控制策略可行性，結(jié)果表明其能有效抑制直流側(cè)電壓波動(dòng)。傳統(tǒng)直接功率控制開(kāi)關(guān)表中采用多個(gè)零矢量，零矢量不能及時(shí)對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)

3、，容易造成無(wú)功功率的失控現(xiàn)象。為此采用快慢雙開(kāi)關(guān)表的控制策略，將傳統(tǒng)單開(kāi)關(guān)表改造為快速和慢速雙開(kāi)關(guān)表結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)選擇函數(shù)控制切換，仿真結(jié)果表明，通過(guò)雙開(kāi)關(guān)表的控制算法，可以很好解決直流電壓波動(dòng)和無(wú)功功率失控的問(wèn)題。在論文研究中為同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流側(cè)電壓和瞬時(shí)功率的有效控制，對(duì)比兩種控制策略采用雙開(kāi)關(guān)表的控制策略。
　　最后，針對(duì)上述討論的問(wèn)題，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了系統(tǒng)的仿真模型，分別對(duì)設(shè)置邊界死區(qū)的直接功率控制