一種簡單的三相電壓型PWM整流器控制方法

4 仿真與實驗結果

基于以上的控制方法，進行了軟件仿真與實際硬件實驗。模型中仿真參數為：交流電源電壓頻率為50 Hz，電感L=8 mH，直流側電容C=6 000 滋F，R=1 贅，

開關頻率為6 kHz。圖7(a)是能量從交流側向直流側傳遞運行時相電壓與對應的相電流仿真波形，這里交流側電源相電壓有效值為220 V，is=0，直流電壓Vd c=650 V，負載RL=40 贅;圖7(b)是能量從直流側向交流側傳遞運行時相電壓與對應的相電流仿真波形，這里交流側電源相電壓有效值為220 V，is=15 A，負載RL=120 贅;圖7(c)是能量從交流側向直流側傳遞運行突然轉變到能量從直流側向交流側傳遞運行時的直流側母線電壓的仿真波形，能量從交流側向直流側傳遞運行時，交流側電源相電壓有效值為150 V，is=0，直流電壓Vd c=450V，負載RL=120 贅，能量從直流側向交流側傳遞運行時，交流側電源相電壓有效值為

150 V，is=12 A，直流電壓Vd c=450 V，負載RL=120 贅;

圖7(d)是能量從直流側向交流側傳遞運行突然轉變到能量從交流側向直流側傳遞運行時的直流側母線電壓的仿真波形，仿真參數同圖7(c)。

由圖6，構建了三相電壓型PWM整流器控制系統，控制芯片采用TI 公司的TMS320LF2407A，主電路功率開關器件采用富士公司的IGBT-IPM 模塊7MBP100RA120，其他相關參數參見上述仿真參數。

實際運行結果如圖8所示。圖8(a)是能量從交流側向直流側傳遞運行時相電壓與對應的相電流實驗波形，這里交流側電源相電壓有效值為220 V，is=0，直流電壓Vd c=650 V，負載RL=40 贅;圖8(b)是能量從直流側向交流側傳遞運行時相電壓與對應的相電流實驗波形，這里交流側電源相電壓有效值為150 V，s=12 A，負載RL=120 贅;圖8(c)是能量從直流側向交流側傳遞運行突然轉變到能量從交流側向直流側傳遞運行時的直流側母線電壓的實驗波形，能量從直流側向交流側傳遞運行時，交流側電源相電壓有效值為150 V，is=12 A，直流電壓Vd c=450 V，負載RL=120 贅，能量從交流側向直流側傳遞運行時，交流側電源相電壓有效值為150 V，is=0，直流電壓Vd c=450 V，負載RL=120 贅。由于實驗條件所限，未能進行能量從交流側向直流側傳遞運行突然轉變到能量從直流側向交流側傳遞運行的實驗。

以上實驗結果表明，此控制方法實現了三相電壓型PWM整流器的高功率因數運行，實現了能量的雙向流動，實現了整流器直流側母線電壓的穩定控制，而且實現容易，所以具有良好的工程實用價值。

5 結語

本文針對圖1 所示三相電壓型PWM 整流器電路，建立了基于開關函數描述的數學模型，介紹了一種簡單的控制方法，在此基礎上，進行了軟件仿真和實際硬件實驗。仿真與實驗結果表明，本文所介紹的控制方法實現了三相電壓型PWM 整流器的能量雙向流動、直流電壓穩定控制及高功率因數運行，而且實現容易，具有實際工程應用價值。