三相電壓型單位功率因數(shù)整流器的新型間接電流控制方案

摘要：基于三相電壓型PWM整流器主電路參數(shù)和控制參數(shù)間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，提出一種新的間接電流控制方案。該方案不需檢測(cè)電源電壓，因而使得硬件和成本都得到減少。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方案。

關(guān)鍵詞：三相整流器；功率因數(shù)校正；間接電流控制

圖1三相電壓型整流器主電路拓?fù)?/p>

1引言

三相電壓型PWM整流器的控制方式可分為直接電流控制和間接電流控制。間接電流控制[1]又稱幅值相位控制(PAC)，它對(duì)PWM整流器輸入電流進(jìn)行開環(huán)控制。盡管間接電流控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)不及直接電流控制，但由于它開關(guān)機(jī)理清晰，不需要電流傳感器和電流控制回路，故控制簡(jiǎn)單，所需成本低，因而在對(duì)PWM整流器動(dòng)態(tài)性能要求不太高時(shí)，PAC控制仍有一定的應(yīng)用場(chǎng)合。本文將提出一種新的間接電流控制方案。

2傳統(tǒng)的控制方案[1]

三相電壓型PWM整流器主電路見圖1。圖中Vi、Vpi、Li(其中i=a,b,c)分別是三相輸入電源電壓、整流器輸入端電壓、輸入電感，R為負(fù)載電阻，C為輸出濾波電容。假定三相電路系統(tǒng)參數(shù)完全對(duì)稱且開關(guān)管均是理想的,不計(jì)輸入電阻。

間接電流控制是一種基于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型的控制策略。傳統(tǒng)的PAC控制所依賴的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型是三相靜止坐標(biāo)系下的低頻數(shù)學(xué)模型，參見式（1）[2]：（1）

圖2傳統(tǒng)的PAC控制方案

圖3單相基波相量圖

式中：ω為電網(wǎng)角頻率；

mi（i=a,b,c）為三相調(diào)制比；

Im為單位功率因數(shù)時(shí)輸入電流基波幅值；

L=La=Lb=Lc。

在間接電流控制中是不檢測(cè)電流的，故式(1)中的Im應(yīng)視作控制信號(hào)Im＊，在穩(wěn)態(tài)時(shí)Vo即為Vref，于是由式(1)即產(chǎn)生了如圖2所示典型的控制方案。