首页 > 编程知识 正文

三相桥式全控整流电路PPT(三相桥式全控整流电路图)

时间:2023-05-06 07:31:43 阅读:81337 作者:2298

作为一种绝缘型双向直流变换器,三相双有源桥直流变换器具有电绝缘、高功率密度、宽电压传输范围、容易实现软开关等优点。

国家电网有限公司、西安交通大学电气工程学院、国网宁夏电科院、国网经济技术研究院有限公司的研究人员满意的时间、跳跃的万宝路、沉稳的睫毛膏、朦胧的龙猫、qkdgz,于2019年《电工技术学报》增刊2执笔,对三相DAB直流转换器进行建模与控制。

实验结果表明,输出电压指令v2ref从60V骤变到80V时,传统的闭环方法需要31ms恢复稳定,提出的闭环控制方法在18ms时可以恢复稳定状态的稳定运行,系统的动态响应大幅加快。

近年来,随着科学技术的发展和工业现场的需求,越来越多的电力变换器需要实现能源双向流动的功能。 双向直流变换器(Bidirectional DC-DC Converter,BDC )作为连接两条直流母线的桥梁,在直流系统中起着重要的作用,因此受到越来越多学者的关注和研究。

双有源桥(DAB )直流转换器是在大功率情况下使用的双向DC-DC转换器之一。 1991年,德国亚琛工业大学的R. W. De Doncker教授提出了三相直流变换器。 该拓扑结构在提出后的十几年中没有成为功率电子学领域的研究热点,但随着大功率和高功率密度应用场合的增加以及功率电子学和相关技术的发展,三相直流变换器成为了近年来的研究热点。 国内外学者对三相直流变换器的主要研究方向集中在电路拓扑、调制策略、建模和控制方法等方面。

为了分析变换器的动态特性,设计闭环控制器,需要建立三相直流变换器的精确动态模型。 状态空间平均法(State Space Averaging,SSA )能够准确地反映变换器的工作过程,该方法自提出以来在变换器建模领域取得了很大的成功。 但是,由于稳态运行时三相DAB直流变换器的三相感应电流为纯交流量,不满足小的波动假设,因此不能采用状态空间平均法进行建模。

为了解决这个问题,有学者提出了状态空间平均建模方法(state-variable averaging and state-space averaging,SVA- SSA ) )。 虽然该方法可以将变换器的阶数从4阶降低到1阶,但由于需要对每个可能的开关模式进行研究和建模,因此无法得到统一的建模结果。

有学者提出的基频近似法(First-Harmonic Approximation,FHA )只考虑控制变量和状态变量的基频分量,用相量或空间矢量来表示变换器的大信号变量,而变换器零电压开关(zees )

传统的三相DAB直流变换器调制方式是单位移相调制方式,该调制方法简单容易实现,但会导致换算后两侧的直流电压比远离1的情况,特别是负载较轻时,DAB的效率会下降。 为了解决这个问题,目前的主要方法是降低回流功率引起的导通损耗,提高三相DAB直流变换器的效率。

因此,相关文献已经记载了双重相移(双相移、DPS )控制和扩展相移) extend -相移、EPS控制和三重相移控制方式) triple-phass

相关学者分析表明,实际上EPS (或DPS )调制策略是TPS调制策略的特殊情况。 但是,对于TPS控制下的最优控制量计算和选择问题,以上文献均未给出详细的解决方法,另外,所设计的闭环控制结构始终采用固定振幅限制,在目标值发生较大突变时,系统的动态特性较差。

针对以上问题,国家电网有限公司、西安交通大学电气工程学院等研究人员在分析三相直流变换器在TPS调制策略下的工作特性的基础上,采用电流有效值优化调制策略,用多频分量法表示状态变量,用内点法求解最佳控制变量组。 然后,利用二阶广义状态空间平均法对三相直流变换器进行建模,基于采用的电流有效值优化调制策略,提出了嵌入优化滑动模块的闭环控制方法; 最后,利用Matlab/Simulink和PLECS的联合仿真,将二阶广义状态空间平均模型与学者提到的SVA-SSA模型进行了比较,得出了二阶广义状态空间平均模型精度更高的结论。 通过建立1.1kW的三相DAB直流变换器实验台,验证了提出的闭环控制方法能够有效加速系统的动态响应速度。

图1转换器的拓扑结构

src="https://p5.toutiaoimg.com/origin/pgc-image/b88c0ecd8a6b4740b571bd68145130e4?from=pc">

图2 电流有效值优化调制策略下的变换器闭环控制框图

最后,研究人员将工作总结为以下几个方面:

1)建立了三相DAB直流变换器的广义状态空间平均模型。相比于其他建模方式,二阶广义状态空间平均模型保留了电感电流各频次的分量,其精度相对较高;所建立的统一小信号动态模型,适用于该变换器的所有调制策略。2)提出了基于内点法优化限幅的电流有效值优化调制策略。通过仿真和实验,验证了该控制方法稳定运行且有效地实现所提出的优化调制策略;提高了三相DAB直流变换器在闭环控制中动态响应速度。

以上研究成果发表在2019年《电工技术学报》增刊2,论文标题为“三相双有源桥式直流变换器建模与控制方法”,作者为满意的时光、跳跃的万宝路、稳重的睫毛膏、缥缈的龙猫、qkdgz。

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。