PWM整流器控制技术研究
这种控制方式开关逻辑输出是由滞环带宽和电流误差所决定的,其优点是结构简单、工作可靠、响应速度快、谐波相对较小,过程容易实现。其最大缺点是在固定带宽内,给定参考电流在一个周期内PWM脉冲频率差别很大,开关频率不固定。在频率低的一段,电流的跟踪性差于频率高的一段,而且参考电流变化率接近零时,功率开关管的工作频率增高,加剧开关损耗,甚至超过功率器件的安全工作区。输入电流频谱随机分布,给交流侧滤波器设计带来困难。
3、PWM整流器控制技术展望
近年来有关PWM整流器控制的研究紧紧围绕以下几个方面:
(1)减小AC侧输入电流谐波畸变率,降低其对电网的负面效应。
(2)提高功率因数,减小整流器的非线性,使之对电网而言相当于纯阻性负载。 (3)提高系统动态响应能力,减小系统动态响应时间。
(4)降低开关损耗,提高整个装置的效率。
(5)减小直流侧纹波系数,缩小直流侧滤波器体积,减轻重量。
(6)提高直流侧电压电流利用率,扩大调制波的控制范围。
根据上述控制要求,随着PWM整流器控制策略研究的不断深入,其控制技术主要向以下几个方面发展：
(1)电网不平衡条件下PWM整流器的控制技术研究
目前关于电网处于不平衡状态时,PWM整流器的研究主要围绕整流器网侧的电感及直流侧电容的设计准则,或者是通过控制系统本身去改善和抑制整流器输入侧的不平衡因素。为了使PWM整流器在电网处于不平衡状态下仍能正常运行,必须提出相应的控制策略。
(2)将非线性控制理论应用到PWM整流器控制技术中
为提高PWM整流器的性能,研究人员开始将非线性状态反馈控制,Lyapunov非线性大信号方法以及无源性控制理论应用到PWM整流器控制中。待研究的主要问题是最佳能量函数和反馈控制率的确定方法。
(3)智能控制技术的研究
针对PWM整流器的双闭环控制系统中的PI调节器的参数难以确定,以及系统参数具有非线性和时变性的问题,为进一步提高PWM整流器的性能,将模糊控制和神经网络控制结合起来,利用模糊逻辑的智能推理机制和神经网络的自学习能力,将组成更好的控制方案。
4、结束语
本文主要论述了PWM整流器控制技术,分析了几种控制策略,最后对PWM整流器控制技术的发展进行了展望。随着电力电子技术的不断发展,PWM整流器技术将会不断地发展和深入,从而促进PWM整流器广泛应用在更广阔的领域。
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