一种PID闭环控制的三相平衡节电器制造技术

本实用新型专利技术属于节电器技术领域，尤其涉及一种PID闭环控制的三相平衡节电器，所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电压比较器的另一输入端连接于单相电压反馈模块，本实用新型专利技术解决了现有技术存在由于系统存在积分饱和，从而导致超调量大的问题，具有减少了系统的超调量、系统快速性好、适合大功率输出场合、降低了系统成本的有益技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种PID闭环控制的三相平衡节电器
本技术属于节电器
，尤其涉及一种PID闭环控制的三相平衡节电器。
技术介绍
节电器一般分为照明灯具类节电器和各动力类节电器。采用高压滤波和能量吸收技术，自动吸收高压动力设备反向电势的能量，并不断回馈返还给负载M1，节省了用电设备从高压电网上吸取的这部分电能，另一方面利用国际先进的高压电参数优化技术、正弦波跟踪技术及纳米技术和组件，抑制和减少供电线路中的冲击电流、瞬变及高次谐波的产生，净化电源、提高高压电网的供电品质，大幅降低线路损耗及动力设备的铜损和铁损，提高高压用电设备的使用寿命和做功效率，在使用过程中既节省了电能又可大幅降低设备运营成本，现有技术存在由于系统存在积分饱和，从而导致超调量大的问题。
技术实现思路
本技术提供一种PID闭环控制的三相平衡节电器，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术存在由于系统存在积分饱和，从而导致超调量大的问题。本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种PID闭环控制的三相平衡节电器，包括单相电压给定模块和单相电流给定模块，所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电压比较器的另一输入端连接于单相电压反馈模块，所述第一电压比较器的输出端输出连接于PI调节器，所述PI调节器输出连接于第二电压比较器的一输入端，所述单相电压前馈模块输出连接于第二电压比较器的另一输入端，所述第二电压比较器经SINωt乘法器输出连接于PWM比较器的一个输入端，单相电流给定模块输出连接于第一电流比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电流比较器的另一输入端连接于单相电流反馈模块，所述第一电流比较器的输出端输出连接于比例调节器，所述比例调节器输出连接于第一乘法器的一输入端，所述第一乘法器的另一输入端输入连接于单相电流反馈模块，所述第一乘法器输出连接于PWM比较器的另一个输入端，所述PWM比较器的输出连接于PWM模块，所述PWM模块输出连接于三相平衡节电器的驱动电路的大功率器件的控制端。进一步，所述三相平衡节电器的驱动电路包括平波电路和主控电路。进一步，所述平波电路包括平波电容C1，所述平波电容C1的一端连接于三相平衡节电器的一输出端，其另一端连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于电阻R1，其另一端连接于电容C2的一端，其另一端连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于二极管D1正极，所述二极管D1负极连接于电阻R1的另一端。进一步，所述主控电路包括大功率管S1，所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S1的源级，所述大功率管S1的漏极连接于大功率管S2的源级，所述大功率管S2的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S3的源级，所述大功率管S3的漏极连接于大功率管S4的源级，所述大功率管S4的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述大功率管S1的漏极连接于变压器T1的次级的一端，所述大功率管S3的漏极连接于变压器T1的次级的另一端，所述变压器T1的初级一端连接于零线端，所述变压器T1的初级另一端连接于电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接于U相端，所述U相端和零线端之间连接电容C3；所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S5的源级，所述大功率管S5的漏极连接于大功率管S6的源级，所述大功率管S6的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S7的源级，所述大功率管S7的漏极连接于大功率管S8的源级，所述大功率管S8的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述大功率管S5的漏极连接于变压器T2的次级的一端，所述大功率管S7的漏极连接于变压器T2的次级的另一端，所述变压器T2的初级一端连接于零线端，所述变压器T2的初级另一端连接于电感L2的一端，所述电感L2的另一端连接于V相端，所述V相端和零线端之间连接电容C4；所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S9的源级，所述大功率管S9的漏极连接于大功率管S10的源级，所述大功率管S10的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S11的源级，所述大功率管S11的漏极连接于大功率管S12的源级，所述大功率管S12的漏极连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述大功率管S9的漏极连接于变压器T3的次级的一端，所述大功率管S11的漏极连接于变压器T3的次级的另一端，所述变压器T3的初级一端连接于零线端，所述变压器T3的初级另一端连接于电感L3的一端，所述电感L3的另一端连接于W相端，所述W相端和零线端之间连接电容C5。本技术的有益效果为：1、本专利采用所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电压比较器的另一输入端连接于单相电压反馈模块，所述第一电压比较器的输出端输出连接于PI调节器，所述PI调节器输出连接于第二电压比较器的一输入端，所述单相电压前馈模块输出连接于第二电压比较器的另一输入端，所述第二电压比较器经SINωt乘法器输出连接于PWM比较器的一个输入端，单相电流给定模块输出连接于第一电流比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电流比较器的另一输入端连接于单相电流反馈模块，所述第一电流比较器的输出端输出连接于比例调节器，所述比例调节器输出连接于第一乘法器的一输入端，所述第一乘法器的另一输入端输入连接于单相电流反馈模块，所述第一乘法器输出连接于PWM比较器的另一个输入端，所述PWM比较器的输出连接于PWM模块，所述PWM模块输出连接于三相平衡节电器的驱动电路的大功率器件的控制端，由于通过采样三相输出电压，对其分别实施独立调制，实现了三相输出，本系统对逆变电源的每相采取独立控制。每相均采用输出电压调节环和电流截止环相结合的双环控制思想，对应于三相相互独立的主电路拓扑结构，为了实现三相控制互不影响，本系统电压调节主要采用了PI调节结合电压前馈控制的策略，它可以根据反馈值与给定值之间的偏差大小来自动改变比例系数和积分系数，从而消除了积分饱和，保证了系统参数变化时输出电压稳定无静差，大大减少了系统的超调量。2、本专利采用所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，由于电压前馈控制的采用，则极大地提高了系统的快速性。该方案相对于传统的PID调节，既保证了系统的快速性和稳定性，同时又减少了传统D调节带来的高频段噪声。3、本专利采用的逆变主电路拓扑结构，其中C1是直流侧平波电容，R1、D1和C2是系统的吸收回路。该主电路含有3个单相逆变桥，其输出通过3个单相变压器合成三相电压输出电路。系统对三相输出电压分别采样，独立控制，易实现模块化结构和模块N+1冗余技术，同时克服了三相EPS逆变电源在带不平衡负载时三相电压的不对称输出问题，尤其适合大功率输出场合。4、本专利三相EPS逆变电源系统采用三个独立的单相逆变桥组合而成，实现了三相电压的稳定输出，具有较强的抗不平衡负载的优良特性，同时对提高开关频率，降低噪声，改善波形质量都具有重要作用。提出的含有电流截止环的控制方案，简单有效地抑止了瞬间冲击性大电流，提高了EP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PID闭环控制的三相平衡节电器，其特征在于，包括单相电压给定模块和单相电流给定模块，所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电压比较器的另一输入端连接于单相电压反馈模块，所述第一电压比较器的输出端输出连接于PI调节器，所述PI调节器输出连接于第二电压比较器的一输入端，所述单相电压前馈模块输出连接于第二电压比较器的另一输入端，所述第二电压比较器经SINωt乘法器输出连接于PWM比较器的一个输入端，单相电流给定模块输出连接于第一电流比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电流比较器的另一输入端连接于单相电流反馈模块，所述第一电流比较器的输出端输出连接于比例调节器，所述比例调节器输出连接于第一乘法器的一输入端，所述第一乘法器的另一输入端输入连接于单相电流反馈模块，所述第一乘法器输出连接于PWM比较器的另一个输入端，所述PWM比较器的输出连接于PWM模块，所述PWM模块输出连接于三相平衡节电器的驱动电路的大功率器件的控制端。

【技术特征摘要】
1.一种PID闭环控制的三相平衡节电器，其特征在于，包括单相电压给定模块和单相电流给定模块，所述单相电压给定模块输出连接于第一电压比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电压比较器的另一输入端连接于单相电压反馈模块，所述第一电压比较器的输出端输出连接于PI调节器，所述PI调节器输出连接于第二电压比较器的一输入端，所述单相电压前馈模块输出连接于第二电压比较器的另一输入端，所述第二电压比较器经SINωt乘法器输出连接于PWM比较器的一个输入端，单相电流给定模块输出连接于第一电流比较器的一输入端和单相电压前馈模块，所述第一电流比较器的另一输入端连接于单相电流反馈模块，所述第一电流比较器的输出端输出连接于比例调节器，所述比例调节器输出连接于第一乘法器的一输入端，所述第一乘法器的另一输入端输入连接于单相电流反馈模块，所述第一乘法器输出连接于PWM比较器的另一个输入端，所述PWM比较器的输出连接于PWM模块，所述PWM模块输出连接于三相平衡节电器的驱动电路的大功率器件的控制端。2.根据权利要求1所述的一种PID闭环控制的三相平衡节电器，其特征在于，所述三相平衡节电器的驱动电路包括平波电路和主控电路。3.根据权利要求2所述的一种PID闭环控制的三相平衡节电器，其特征在于，所述平波电路包括平波电容C1，所述平波电容C1的一端连接于三相平衡节电器的一输出端，其另一端连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于电阻R1，其另一端连接于电容C2的一端，其另一端连接于三相平衡节电器的另一输出端，所述三相平衡节电器的一输出端连接于二极管D1正极，所述二极管D1负极连接于电阻R1的另一端。4.根据权利要求3所述的一种PID闭环控制的三相平衡节电器，其特征在于，所述主控电路包括大功率管S1，所述三相平衡节电器的一输出端连接于大功率管S1的源级，所述大功率管S1的漏极连接于大功率管S2的源级，所述大功率管S...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺林，
申请(专利权)人：中山顺富节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44