三相PWM整流器啟動(dòng)沖擊的抑制
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時(shí)間：2013-09-12
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整流器啟動(dòng)瞬間電壓環(huán)離散PI控制器輸入輸出關(guān)系表達(dá)為：
式中：kp2，ki2分別為電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器比例系數(shù)和積分系數(shù)；
，id分別為有功電流給定值與反饋值；uod為電流內(nèi)環(huán)輸出；ei為電流環(huán)誤差信號(hào)。假定輕載啟動(dòng)，
，則id逐漸增大，ei恒為負(fù)。由式(3)可知，此階段uod為負(fù)。設(shè)電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器輸出參考電壓矢量在d軸上投影的最大值為Umax，則ud與uod的關(guān)系為：
Udc在啟動(dòng)瞬間可近似為恒定，則uod與ud成線性關(guān)系，其比例系數(shù)為
。此時(shí)ed為正常數(shù)，根據(jù)式(2)～(4)，ud為負(fù)值，ud-ed的絕對(duì)值很大，id快速下降。在id從零降到
的過(guò)程中，ud的值取決于電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器中kp2，ki2的大小關(guān)系，且保持為負(fù)值。當(dāng)id=時(shí)，ei=0，若此時(shí)ud仍未達(dá)到ed，id將繼續(xù)下降并超過(guò)，直到ud=ed時(shí)，id達(dá)到峰值。此后ud會(huì)超過(guò)ed，根據(jù)式(1)可知，此時(shí)id開(kāi)始上升，并達(dá)到。之后，直流側(cè)電壓逐漸達(dá)到穩(wěn)態(tài)，過(guò)程如圖3所示。為方便觀察，圖中有功電流及其給定均用絕對(duì)值表示。Idsat為電流環(huán)給定飽和值，I0為有功電流初始值，Ipeak為有功電流峰值。 
可見(jiàn)，kp1，ki1對(duì)啟動(dòng)沖擊影響有限，kP2，ki2對(duì)啟動(dòng)沖擊具有較大影響，為簡(jiǎn)化公式，用kp和ki替代kp2和ki2。由于采用數(shù)字控制器，故各狀態(tài)方程均為離散，列寫(xiě)系統(tǒng)差分方程，可求得沖擊電流峰值：
4 啟動(dòng)沖擊的抑制方法
圖4示出三相整流器系統(tǒng)框圖。其中，GPI(s)為電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)，其表達(dá)式為：
GPI(s)=kp+ki／s (6)
1／(Ts+1)為采樣延遲，整流器傳遞函數(shù)為：
GPWM(s)=kPWM／(0．5Ts+1) (7)
GLCL(s)為L(zhǎng)CL濾波器傳遞函數(shù)，由于啟動(dòng)沖擊為低頻響應(yīng)，LCL濾波器可等效為單L濾波器，故低頻下GLCL(s)滿足：
GLCL(s)=1／(R+LsS) (8)
式中：Ls=Lg+Lt。
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