三相PWM整流器開(kāi)關(guān)模式邏輯電流控制

杜吉飛，趙紅雁，鄭瓊林

（北京交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，北京 100044）

0 引言

由于三相脈寬調(diào)制（PWM）整流器可實(shí)現(xiàn)四象限儲(chǔ)能、并網(wǎng)發(fā)電、有源濾波等功能，故隨著電動(dòng)汽車(chē)充電站、集中性光伏并網(wǎng)發(fā)電、電能質(zhì)量?jī)?yōu)化等領(lǐng)域的快速發(fā)展，三相PWM整流器的市場(chǎng)需求也不斷增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)外已提出了大量控制方法并成熟應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)。盡管不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)PWM整流器控制系統(tǒng)的要求不同，總體可以分為調(diào)制和非調(diào)制2種方案。調(diào)制方案采用調(diào)制信號(hào)與三角載波比較的方式輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，包括占空比控制［1］、單周期控制［2-3］、基于空間矢量調(diào)制的控制方法［4-5］等。 這類方法能夠精確控制占空比，也可實(shí)現(xiàn)固定開(kāi)關(guān)頻率，具有較好的穩(wěn)態(tài)性能，但由于存在調(diào)制周期的限制，從AD采樣到裝載調(diào)制波的時(shí)間要滯后半個(gè)或一個(gè)載波周期，控制的滯后性比較明顯。為盡可能消除這種滯后性，諸多的預(yù)測(cè)控制方法［6-7］也相繼提出，但這些方法勢(shì)必增加算法復(fù)雜性。而非調(diào)制方案無(wú)需載波比較，AD采樣、運(yùn)算后直接決定三相開(kāi)關(guān)管的開(kāi)或關(guān)，比如評(píng)價(jià)函數(shù)法［8-9］、查表［10-11］及滯環(huán)電流控制［12-16］等方法。這類方法的占空比受采樣周期的限制而不夠精確，開(kāi)關(guān)頻率一般不固定，但由于這類方法能夠在算法結(jié)束時(shí)立即執(zhí)行開(kāi)關(guān)管，具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和快速性。

在非調(diào)制方案中，滯環(huán)電流控制HCC（Hysterisis Current Control）由于其算法簡(jiǎn)便、易于硬件實(shí)現(xiàn)，最適合應(yīng)用在實(shí)時(shí)性較高的場(chǎng)合［17］。但傳統(tǒng)的滯環(huán)算法不能協(xié)調(diào)控制三相電流，開(kāi)關(guān)次數(shù)較多，開(kāi)關(guān)損耗較大，采用降低采樣頻率或增加滯環(huán)寬度的方法雖然可以降低開(kāi)關(guān)次數(shù)，但同時(shí)會(huì)增大諧波含量。……