能量回饋型同相供電系統的單相PWM整流器研究
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6 實驗結果
裝置設計額定容量1 MVA。由于實驗條件限制，目前僅在低壓條件下進行實驗驗證。主電路設計參數：LN=1．5 mH，uN=300 V，iN=216 A，Ud=540 V。能量回饋型同相供電系統中，功率單元PWM整流器設計指標為：①直流母線紋波小于10％；②負載突變等動態過程中，直流母線電壓短時間內峰值誤差不超過-30％～20％，輸入電流短時間內過流不超過50％；③輸入電流功率因數不低于0．98。
在實驗中，由于使用高壓探頭的原因，電壓采集信號為實際信號的0．9倍。為準確標示uN相位，采集實驗變壓器初級電壓380 V。
在穩態條件下分別驗證了系統整流供電及系統能量回饋性能，如圖8所示。圖8a中，系統低壓滿載運行穩定，輸入功率為63 kVA，直流母線紋波小于20 V，經測量功率因數為0．99。圖8b中，系統低壓回饋穩定運行，直流母線紋波8％，回饋功率因數-0．99，電流波形無明顯畸變。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159527.htm
在動態條件下，分別驗證功率單元整流系統以下性能：有、無前饋空載突切額定運行，有、無前饋額定突切空載運行，如圖9所示。
圖9a中，Ud波動峰值160 V，iN超調峰值70 A，調節時間1．5 s；在圖9b中，Ud波動峰值100 V，iN超調峰值35 A，調節時間0．1 s。圖9c中，Ud波動峰值100 V，且存在振蕩；調節時間約為0．5 s。圖9d中，Ud波動峰值50 V，無振蕩，調節時間約為0．25 s。可見，加入前饋后，系統動態響應速度明顯加快，完全滿足設計指標，使系統能夠適應電氣化鐵路供電中機車負載變化頻繁的工況。
7 結論
針對能量回饋型同相供電中的大功率低開關頻率單相PWM整流器，提出一種帶有電壓、電流前饋的控制策略，給出一種適用于該應用領域的高速異步采樣調制方法，并基于DSP及FPGA構建了硬件控制系統。經實驗驗證，控制系統性能良好，可以實現控制目標，前饋的加入提高了系統動態響應能力，PR調節器及高速異步采樣方法可在低開關頻率下實現大功率單相正弦電流調節。
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