基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置及方法制造方法及图纸

一种基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置及方法，本发明专利技术属于电力电子与电力传动领域。本发明专利技术包括IGBT驱动单元、PWM驱动信号电平转换单元、控制单元和校正单元，该装置还包括主电路单元和高频信号逻辑控制单元。主电路单元是整个发明专利技术的硬件基础，为IGBT并联型桥式电路。高频信号逻辑控制单元，是实现PWM整流器的核心逻辑单元。本发明专利技术还采用了瞬时电流前馈控制方法，瞬时电流前馈控制能够使实际瞬时电流值快速跟踪瞬时电流给定值。本发明专利技术采用高频信号逻辑控制和瞬时电流前馈控制方法具有整流器功率因数高、直流侧电源质量高、直流电压可控、交流侧电流正弦、交流侧谐波小和装置体积小的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子与电力传动领域，特别涉及基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置及方法。
技术介绍
近年来，由于高性能传动系统，新能源发电，机车牵引等技术得到广泛的应用推广，大量的整流设备投入使用，传统的二极管不控式整流设备由于电流畸变率高，使电网引入了大量的谐波，影响电网电能质量，增加电网能量损耗。因此，近年来，PWM整流器由于谐波小，功率因数高，理想情况下可以工作在功率因数为I的状态下，得到了广泛的关注。目前，多数PWM整流器是以单机运行模式提供直流电源，因为开关管的开关频率 有一定的限制，所以一般PWM整流器的开关频率都不会太高，而PWM整流器的高频化，会给整流器带来一系列的优点，例如，可以减小前端电感的大小，减少交直流两侧的谐波等。故PWM整流器的高频化会进一步提高电源质量。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提出基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置及方法，以达到提高整流器功率因数、提高直流侧电源质量、直流电压可控、减小交流侧谐波和减小装置体积的目的。本专利技术的技术方案是这样实现的基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置，该装置包括IGBT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置，该装置包括IGBT驱动单元、PWM驱动信号电平转换单元、控制单元、校正単元、交流电流互感器、交流电压互感器和直流电压传感器，所述的校正単元包括交流电压校正単元、交流电流校正単元和直流电压校正单元，其特征在于该装置还包括主电路单元和高频信号逻辑控制単元，其中 主电路单元采用两个PWM整流器并联的模式，即为IGBT并联型桥式电路，用于将交流电信号向直流电信号的转换，直流电压输出端输出的电压信号通过直流电压传感器后产生的信号传递给直流电压校正単元； IGBT驱动单元用于将高频信号逻辑控制单元输出的PWM信号转换为适用于驱动主电路单元内IGBT开关管的电平信号，IGBT驱动单元通过驱动信号的输出端连接主电路单元中PWM整流器内IGBT开关管的控制信号输入端，从而控制IGBT开关管导通与关断； 高频信号逻辑控制単元用于将PWM驱动信号电平转换单元输出的控制每相桥臂内两个IGBT开关管的PWM信号分解为控制并联的两个桥臂内四个IGBT开关管的PWM信号，控 制并联PWM整流器的协调导通，实现IGBT开关管高频化导通，高频信号逻辑控制単元的PWM信号输出端连接IGBT驱动单元的PWM信号输入端； PWM驱动信号电平转换单元用于将控制单元输出的电压信号转换为符合驱动IGBT开关管所需的电压信号，PWM驱动信号电平转换单元的PWM信号输出端连接高频信号逻辑控制单元的P丽信号输入端； 控制单元用于将校正单元输出的交流电压信号，交流电流信号和直流电压信号进行AD转换，实现整个控制系统的计算、输出PWM信号以及与上位机的通讯，控制単元的PWM信号输出端连接PWM驱动信号电平转换单元的PWM信号输入端； 校正単元用于将在电网交流侧和直流侧采样得到的强电信号校正为适用于控制单元的弱电信号，交流电压校正単元的交流电压信号输出端连接控制単元的交流电压信号输入端，交流电流校正単元的交流电流信号输出端连接控制単元的交流电流信号输入端，直流电压校正単元的直流电压信号输出端连接控制単元的直流电压信号输入端。2.根据权利要求I所述的基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置，其特征在于所述的主电路单元，包括两个PWM整流器，上述两个PWM整流器并联，单台PWM整流器采用三相桥式整流电路，并且在并联三相桥前端的交流侧,每相各串联ー个电感,直流侧并联同一个滤波电容。3.根据权利要求I所述的基于瞬时电流前馈控制的高频冗余PWM整流装置，其特征在于所述的高频信号逻辑控制単元，由三...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫士杰，张化光，王旭，刘秀翀，褚恩辉，于成泉，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：