[實用新型]一種電壓定向能量雙向流動的整流控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920203819.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN201623641U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮兆冰;王慶朋;李文慶;張贊秋;楊立波;金蒙;馮吉;丁云飛
• 申請（專利權(quán)）人: 大連光洋科技工程有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種整流控制裝置，尤其涉及一種電壓定向能量雙向流動的整流控制裝置。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，功率半導(dǎo)體開關(guān)器件性能不斷提高，促進了電力電子變流裝置技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了以脈寬調(diào)制(PWM)控制為基礎(chǔ)的各類變流裝置，如變頻器、逆變電源、高頻開關(guān)電源以及各類特種變流器等，這些變流裝置在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。目前這些變流裝置很大一部分需要整流環(huán)節(jié)以獲得直流電壓，由于常規(guī)整流環(huán)節(jié)廣泛采用二極管不可控整流電路或晶閘管相控整流電路，對電網(wǎng)注入了大量諧波和無用功，給電網(wǎng)帶來嚴重的“污染”。治理這種電網(wǎng)“污染”最根本的措施就是使變流裝置實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流正弦化且運行于單位功率因數(shù)。這樣作為電網(wǎng)主要“污染”源的整流器，首先受到了關(guān)注，并開展了大量的研究工作。其主要思路就是將PWM技術(shù)引入整流器的控制之中，使整流器網(wǎng)側(cè)電流正弦化且可運行于單位功率因數(shù)，在此實現(xiàn)過程中，主要核心控制系統(tǒng)必不可少。每次電機制動時，電機實際上是工作在發(fā)電狀態(tài)，導(dǎo)致母線直流電壓上升，通常的做法是在直流母線上跨接釋放電阻，使多余的能量通過熱量釋放出去，這樣勢必會造成能源的浪費。

目前對整流器的控制，主流方式是采用DSP和MCU技術(shù)加軟件的方式實現(xiàn)，這種方法的優(yōu)點是比較靈活，可以實現(xiàn)復(fù)雜的算法，但一款新的控制器的開發(fā)周期比較長，而且功能越多占用CPU的資源也越多，使得系統(tǒng)整體性能下降；另外，軟件方式的通用性也存在問題，因為不同廠家的產(chǎn)品其指令系統(tǒng)也不同，這就使得用戶開發(fā)出的軟件代碼一般不能重用。因而急需一種基于電壓定向能量雙向流動控制的裝置，來實現(xiàn)具有電壓定向、單位功率因數(shù)控制、能量雙向流動的控制。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種電壓定向能量雙向流動的整流控制裝置。具體采用的技術(shù)手段如下：

一種電壓定向能量雙向流動的整流控制裝置，其特征在于包括：

相位檢測模塊，用于檢測電網(wǎng)電壓的頻率及相位，并向電流坐標變換模塊和電壓坐標變換模塊提供坐標變換所需的相位角度；

電壓檢測模塊，用于接收來自電壓傳感器的直流母線電壓值；

電流檢測模塊，用于接收來自電流傳感器檢測到的網(wǎng)側(cè)三相電流值；

電流坐標變換模塊，用于對電流檢測模塊傳回的網(wǎng)側(cè)三相電流值進行坐標變換，從三相靜止坐標系A(chǔ)BC轉(zhuǎn)換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的兩相電流；

電壓環(huán)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器，用于對電壓環(huán)比較器比較后的差值進行PI調(diào)節(jié)，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的d軸電流給定值；

電流環(huán)比較器，用于將電流坐標變換模塊變換后得到的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下兩相電流信號同電壓環(huán)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換后的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的d軸有功電流給定，q軸無功電流給0信號，進行差值運算；

電壓環(huán)比較器，用于將電壓檢測模塊接收到的電壓值同直流母線電壓給定值進行差值運算；

電流環(huán)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器，用于將電流環(huán)比較器比較后得到的差值進行PI調(diào)節(jié)，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的兩相電壓；

計算調(diào)節(jié)模塊，用于對電流環(huán)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換后的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的兩相電壓進行比例調(diào)節(jié)以得到所需比例下的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的兩相電壓；

電壓坐標變換模塊，用于將計算調(diào)節(jié)模塊傳送過來的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系d-q下的兩相電壓經(jīng)坐標旋轉(zhuǎn)變換后得到兩相靜止坐標系αβ下的兩相電壓值給定SVPWM控制指令；

SVPWM模塊，用于根據(jù)電壓坐標變換模塊傳送過來的用坐標旋轉(zhuǎn)變換的方法得到兩相靜止坐標系αβ下的兩相電壓指令，發(fā)出PWM控制信號；