詳解與公用電網(wǎng)相連的逆變器在建模與控制方面電路設(shè)計(jì)
所選的控制器結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有轉(zhuǎn)換功能的PI控制器。
補(bǔ)償器零點(diǎn)的頻率為KI/KP,假設(shè)它低于電廠R/L極點(diǎn)的頻率。因此,波特圖的漸近線如圖4所示。
圖4:開環(huán)波特圖漸近線
圖5為電流調(diào)節(jié)算法的框圖。當(dāng)動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系時(shí),三相和單相系統(tǒng)都可以使用該算法。PI控制器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方式如下:
圖5:電流調(diào)節(jié)算法PWM實(shí)現(xiàn)
為單個(gè)相位計(jì)算完基準(zhǔn)電壓后,PWM生成算法將為每個(gè)逆變器開關(guān)生成占空比。正弦PWM技術(shù)很容易實(shí)現(xiàn)且非常有效。正弦PWM的生成已被模型化,因此,它能夠?yàn)?、3、4、5級(jí)逆變器分別生成開關(guān)位置。電流控制器產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓值(Vref)介于-1至1之間。Vref根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的級(jí)數(shù)呈比例變化;m代表級(jí)數(shù)。多級(jí)比較器產(chǎn)生的開關(guān)位置輸出值的范圍在0至m-1之間。
利用正弦PWM技術(shù),可以單獨(dú)控制逆變器的每一個(gè)相臂。以三相逆變器為例,利用正弦PWM技術(shù),可以將逆變器的三個(gè)相臂一起控制,從而能更好地利用可用直流總線電壓??臻g矢量技術(shù)為三相控制提供了一個(gè)集中控制器。
多級(jí)逆變器可以從三種或更多的分立電壓電平生成輸出電壓。對(duì)于一個(gè)m級(jí)逆變器,每個(gè)相位的開關(guān)函數(shù)值為0至m-1。相臂電壓為:
每個(gè)開關(guān)狀態(tài)可產(chǎn)生唯一定義的三相線電壓。當(dāng)三個(gè)相位的開關(guān)位置分別為i、j、k時(shí),逆變器輸出電壓可由開關(guān)矢量表示為:
注意:逆變器的不同開關(guān)位置可產(chǎn)生不同的開關(guān)矢量。對(duì)于平衡的輸出電壓來說,線到線電壓的總和必須為0。也就是說,開關(guān)矢量可以以二維的方式來表示。利用具有適當(dāng)持續(xù)時(shí)間(占空比)的、最接近的三個(gè)矢量,可以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)電壓。也就是說,由最接近的三個(gè)矢量的時(shí)間加權(quán)組合可以生成基準(zhǔn)電壓。調(diào)制器的主要目的是選擇逆變器的開關(guān)位置和每個(gè)開關(guān)位置需要持續(xù)多長時(shí)間,以便生成基準(zhǔn)電壓。非正交矢量可以方便地用作表示開關(guān)矢量的新方式。單次基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換如下:
因此,。歸一化為Vdc后,所有開關(guān)位置相量均為整數(shù)。圖6顯示出gh坐標(biāo)中的三級(jí)逆變器的開關(guān)位置矢量。在一個(gè)開關(guān)周期中,如果連續(xù)利用三個(gè)最接近的矢量,電壓Vref可以逆變器輸出電壓的形式實(shí)現(xiàn)。
逆變器相關(guān)文章:逆變器原理 逆變器相關(guān)文章:逆變器工作原理
評(píng)論