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一种改善PWM整流器网侧电流谐波的电路制造技术

技术编号:14981770 阅读:151 留言:0更新日期:2017-04-03 13:05
本实用新型专利技术涉及一种改善PWM整流器网侧电流谐波的电路,电源UN的两端分别与电感LN的输入端和双向开关SB的输入端相连接,电感LN的输出端与电阻RN的输入端相连接,电阻RN的输出端与双向开关SA的输入端相连接;电阻RL的两端分别连接有接线端子1和接线端子0,双向开关SA的输出端分别与接线端子1和接线端子0相连接,双向开关SB分别与接线端子1和接线端子0相连接,电阻RL的两端还并联有电容Cdc。该改善PWM整流器网侧电流谐波的电路相对于三电平整流器而言,Z源三电平整流器不仅可以实现降压输出,而且由于直通不会引起功率器件的损坏,可靠性明显增加,消除死区时间,防止波形畸变。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电流谐波检测
,尤其涉及一种改善PWM整流器网侧电流谐波的电路
技术介绍
与传统的不控整流和相控整流相比,PWM整流器实现了网侧电流的正弦化,且可以运行于单位功率因数,因此具有功率因数高,输出电压纹波小,动态响应好等优点。PWM整流器分为电压型整流器(VSR)和电流型整流器(CSR)两种,其中电压型整流器具有电能双向传输,功率因数校正,减小输入谐波等优点,应用较为广泛。电流型整流器虽然具有电路保护和较快电流响应的优点,但是其交流侧电容和直流侧电感庞大的体积需要限制了它的应用。普通的电压型整流器只具备升压整流的功能,在直流侧输出电压小于交流侧输入电压的场合,需要加入DC/DC升压模块,增加了成本和设计难度。此外直通状态带来的电磁干扰会对其造成损害,降低它的抗干扰能力和运行稳定性。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的电压型PWM整流器不能降压的缺陷问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的改善PWM整流器网侧电流谐波的电路。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:该改善PWM整流器网侧电流谐波的电路的结构如下:电源UN的两端分别与电感LN的输入端和双向开关SB的输入端相连接,电感LN的输出端与电阻RN的输入端相连接,电阻RN的输出端与双向开关SA的输入端相连接;电阻RL的两端分别连接有接线端子1和接线端子0,双向开关SA的输出端分别与接线端子1和接线端子0相连接,双向开关SB分别与接线端子1和接线端子0相连接,电阻RL的两端还并联有电容Cdc。本技术具有的优点和积极效果是:该改善PWM整流器网侧电流谐波的电路相对于三电平整流器而言,Z源三电平整流器不仅可以实现降压输出,而且由于直通不会引起功率器件的损坏,可靠性明显增加,消除死区时间,防止波形畸变。附图说明图1是本技术实施例提供的改善PWM整流器网侧电流谐波的电路示意图。图2是本技术实施例提供的改善PWM整流器网侧电流谐波的电路设计原理示意图具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:请参阅图1至图2所示:该改善PWM整流器网侧电流谐波的电路的结构如下:电源UN的两端分别与电感LN的输入端和双向开关SB的输入端相连接,电感LN的输出端与电阻RN的输入端相连接,电阻RN的输出端与双向开关SA的输入端相连接;电阻RL的两端分别连接有接线端子1和接线端子0,双向开关SA的输出端分别与接线端子1和接线端子0相连接,双向开关SB分别与接线端子1和接线端子0相连接,电阻RL的两端还并联有电容Cdc。设网侧电压和电流为:un=UNMcosωt(1)in=INMcos(ωt-θ)(2)式(1)、(2)中,UNM为un的峰值,INM为in的峰值;θ为un超前于in的角度。当整流器为工作于整流工况时,θ=0°;当为逆变工况时,θ=180°。则网侧瞬时功率为:Pin=unin=UNMINMcos(ωt)cos(ωt-θ)=0.5UNMINMcos(θ)+0.5UNMINMcos(θ)cos(2ωt)(3)由式(3)中可知,0.5UNMINMcosθ为瞬时功率的稳态分量;0.5UNMINMcosθcos(2ωt)为波动分量。输出侧的瞬时功率为:Pout=UdcIL+CdUdcdu~dcdt---(4)]]>式(4)中,Udc为udc的平均值,IL为il的平均值,为udc的波动量。若4个功率管IGBT均工作在理想开关开关,则可略去功率管开关过程中的能量损耗。根据输入瞬时功率等于输出瞬时功率可知:Pin=Pout(5)把式(3)、(4)代入式(5),同时可知变换器交流侧功率的波动量应与直流侧输出功率的波动量相等,即可得式(5):CdUdcdu~dcdt=0.5UNMINMcos(θ)cos(2ωt)---(6)]]>(6)式两边同时对时间t积分:u~dc=UNMINM4ωCdUdccos(θ)sin(2ωt)---(7)]]>式(7)中,cosθ表示整流器功率流动的方向,整流工况时,cosθ=1;逆变工况时,cosθ=-1;sin(2ωt)为udc的纹波分量。所以,变流器的输出直流电压udc为:udc=Udc+u~dc=Udc+UNMINM4ωCdUdccos(θ)sin(2ωt)---(8)]]>因此,udc含有2倍工频的纹波分量,若将此纹波分量引入到电压外环PI控制器中,使将会导致外环控制器的输出i*mn含有2倍工频的分量。i*mn与锁相环的输出信号sinωt相乘后,必将含有3倍于工频的信号。若将此信号作为电流内环的给定信号i*mnsinωt,经过内环控制后,in跟踪i*mnsinωt。则in必将有较大的3倍于工频的谐波电流。以此类推,in中的3倍于工频的谐波通过主电路和双闭环控制系统后,将会导致in含有5次谐波,进一步类推,可知in中将有较大的3、5、7、9次等奇数次谐波。若要降低in的奇数次谐波,可对udc补偿后再引入到外环中。由(8)式可知,udc中的2次谐波为若将udc减去后再引入到电压外环中,这样即可降低输入电流的奇数次谐波。其中补偿电压为:ΔU=-u~dc=-UNMINM4ωCdUdccos(θ)sin(2ωt)---(9)]]>基于上述可控整流器谐波产生机理及其消除方法,在传统双闭环控制算法(称为传统算法)的基础上,设计了新型双闭环控制算法如图2所示。以上所述仅是对本技术的较佳实施例而已,并非对本技术作任何形式上的限制,凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种改善PWM整流器网侧电流谐波的电路,其特征在于,该改善PWM整流器网侧电流谐波的电路的结构如下:电源UN的两端分别与电感LN的输入端和双向开关SB的输入端相连接,电感LN的输出端与电阻RN的输入端相连接,电阻RN的输出端与双向开关SA的输入端相连接;电阻RL的两端分别连接有接线端子1和接线端子0,双向开关SA的输出端分别与接线端子1和接线端子0相连接,双向开关SB分别与接线端子1和接线端子0相连接,电阻RL的两端还并联有电容Cdc。

【技术特征摘要】
1.一种改善PWM整流器网侧电流谐波的电路,其特征在于,该改善PWM整流器网侧电流
谐波的电路的结构如下:
电源UN的两端分别与电感LN的输入端和双向开关SB的输入端相连接,电感LN的输出端与
电阻RN的输入端相连接,电阻RN的...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁满任海军吴显松代云中孙斌
申请(专利权)人:袁满
类型:新型
国别省市:四川;51

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