
三相 PWM 整流器双闭环仿真模型深度解析
一、引言
随着电力电子技术的发展,三相 PWM 整流器在电力系统和新能源领域的应用越来越广泛。其通过 PWM
(脉宽调制)控制实现高效、稳定的电能转换,是现代电子技术中的重要组成部分。本文将详细介绍
一种三相 PWM 整流器的双闭环仿真模型,包括其主电路、坐标变换、电压电流双环 PI 控制器以及
SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制,并探讨其性能特点。
二、仿真模型概述
三相 PWM 整流器双闭环仿真模型是一个复杂的控制系统,旨在实现高效的电力转换。该模型包含主电
路、坐标变换、电压电流双环 PI 控制器以及 SVPWM 控制等多个部分。其目标是通过精确的控制系统
,实现功率因数接近 1,并且保证较低的 THD(总谐波失真)。
三、主电路
主电路是三相 PWM 整流器的核心部分,负责实现交流到直流的转换。主电路通常由三相输入滤波器、
整流桥和输出滤波器组成。输入滤波器用于滤除电网侧的谐波,整流桥负责实现交流到直流的转换,
输出滤波器则用于滤除整流后的直流电压中的谐波成分。
四、坐标变换
在三相 PWM 整流器的控制系统中,坐标变换是实现精确控制的关键技术之一。通过坐标变换,可以将
三相坐标系下的变量转换为两相坐标系下的变量,从而简化控制系统的设计。常用的坐标变换方法有
Park 变换和逆 Park 变换。
五、电压电流双环 PI 控制器
电压电流双环 PI 控制器是三相 PWM 整流器控制系统中的关键部分,负责实现系统的稳定控制。通过
PI 控制器,可以实现对整流器输出电压和电流的精确控制。其中,电压环负责控制输出电压的稳定,
电流环则负责控制输入电流的精确跟踪。
六、SVPWM 控制
SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制是三相 PWM 整流器中的重要技术之一。与传统的 SPWM(正弦脉宽
调制)相比,SVPWM 控制具有更高的直流电压利用率和更好的输出性能。通过 SVPWM 控制,可以根
据电机负载的需要,生成圆形的旋转磁场,从而实现电机的精确控制。此外,SVPWM 控制还可以通过
合成电压空间矢量,得到 IGBT 的触发信号,进一步提高系统的控制精度和效率。