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電力百科:PWM整流器控制技術(shù)

2013-10-10 14:49:58 機(jī)房360  點擊量: 評論 (0)
隨著工業(yè)生產(chǎn)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,在鋼鐵、冶金、石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域,電氣設(shè)備、電力電子變換裝置的應(yīng)用日益普及。在電力變換裝置中,AC DC變換即整流的應(yīng)用較為廣泛。如變頻器、逆變電源、高頻開關(guān)
    隨著工業(yè)生產(chǎn)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,在鋼鐵、冶金、石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域,電氣設(shè)備、電力電子變換裝置的應(yīng)用日益普及。在電力變換裝置中,AC/DC變換即整流的應(yīng)用較為廣泛。如變頻器、逆變電源、高頻開關(guān)電源等,這些變換器大部分都需要整流環(huán)節(jié),以獲得直流電壓。二極管整流濾波裝置的接入,給電網(wǎng)中注入了大量的電力諧波。電力諧波干擾導(dǎo)致電氣設(shè)備異常和事故有逐年增長的趨勢,電力系統(tǒng)諧波已成為威脅電力系統(tǒng)和其它用電負(fù)荷安全運行的“電力公害”。

目前解決電網(wǎng)污染的途徑主要有兩種:

(1)對電網(wǎng)來說,采用在電力系統(tǒng)中加入補(bǔ)償器來補(bǔ)償電網(wǎng)中的諧波。可以采用有源濾波器(APF),但是其成本比較高,控制過程復(fù)雜。近年來,靜止無功補(bǔ)償(SVC)已應(yīng)用于負(fù)載無功補(bǔ)償,但在補(bǔ)償無功的同時,卻不能抑制諧波,甚至因晶閘管相控工作方式而成為新的諧波源。

(2)設(shè)計輸入電流和電壓同相、諧波含量低、功率因數(shù)高的整流器。

前者是產(chǎn)生諧波后進(jìn)行補(bǔ)償,而后者是消除了諧波源,是解決諧波問題的根本措施。把逆變電路中的PWM技術(shù)應(yīng)用于由MOSFET、IGBT等全控器件組成的整流電路,工作時可以使網(wǎng)側(cè)電流正弦化,獲得單位功率因數(shù),甚至能量可以雙向流動,真正實現(xiàn)綠色電能轉(zhuǎn)換,這種整流器稱為PWM整流器,又稱為單位功率因數(shù)變流器。

1、PWM整流器拓?fù)?/strong>

就PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言,按直流儲能形式可分為電壓型和電流型;按電網(wǎng)相數(shù)可分為單相電路、三相電路和多相電路;PWM開關(guān)調(diào)制可分為硬開關(guān)調(diào)制和軟開關(guān)調(diào)制;按橋路結(jié)構(gòu)可分為半橋電路和全橋電路;按調(diào)制電平可分為二電平電路、三電平電路和多電平電路;但是最基本的是按直流儲能形式分為電流型和電壓型兩大類。電壓型PWM整流器(VSR)的顯著拓?fù)涮匦跃褪侵绷鱾?cè)采用電容進(jìn)行直流儲能,從而使VSR直流側(cè)呈低阻抗的電壓源特性,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有以下幾種:單相半橋、全橋VSR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);三相半橋、全橋VSR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);三電平VSR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);基于軟開關(guān)調(diào)制的VSR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。電流型PWM整流器(CSR)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的顯著特性就是直流側(cè)采用電感進(jìn)行直流儲能,從而使CSR直流側(cè)呈高阻抗的電流源特性,常采用的CSR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有單相、三相兩種。而對于不同功率等級以及不同的用途,可以研究各種不同的PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在小功率應(yīng)用場合,PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究主要集中在減小功率開關(guān)和改進(jìn)直流輸出性能上。在大功率應(yīng)用場合,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究主要集中在多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、變流器組合以及軟開關(guān)技術(shù)上。

2、PWM整流器控制技術(shù)

控制技術(shù)是決定PWM整流器發(fā)展的關(guān)鍵因素,PWM整流控制對象是輸入電流

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責(zé)任編輯:廖生玨

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