[發明專利]抑制三相PWM整流器啟動沖擊電流的控制方法及電路

在審

• 申請號: 201910914287.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110620497A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 孟繁榮;劉永偉;鞏冰;李鵬;邊笑宇;吳悠;楊天奇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/36;H02M7/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種抑制三相PWM整流器啟動沖擊電流的控制方法，其特征在于，具體的實現步驟為：

步驟1.根據非線性fal函數的特點選擇控制參數，設計啟動沖擊電流抑制器；

步驟2.采樣三相PWM整流器的直流母線輸出電壓u_DC、三相電網相電壓u_A、u_B、u_C,和三相網側電流i_A、i_B、i_C；

步驟3.將直流母線電壓階躍給定指令u_DCref經過啟動沖擊電流抑制器進行平滑處理，得到處理后的直流母線電壓指令u_DCref’；

步驟4.將處理后的直流母線電壓指令u_DCref’與采樣得到的實際直流母線電壓值u_DC比較，將偏差信號Δu_DC輸入至直流母線電壓控制器進行閉環處理，并對控制器輸出進行限幅，進而得到d軸網側電流給定i_dref；

步驟5.通過鎖相環獲得電網電壓的實時相位θ，根據所獲相位對采樣得到的三相電感電流i_A、i_B、i_C進行abc-dq的坐標轉換，得到同步旋轉坐標系下的電感電流d軸分量i_d和電感電流q軸分量i_q；

步驟6.將步驟4得到的電感電流d軸給定指令i_dref與電感電流d軸分量i_d比較，得到d軸電流誤差Δi_d，并將此誤差信號輸入到電感電流控制器進行閉環處理，獲得d軸控制電壓U_{ctrl_d}；同理，可得到q軸控制電壓U_{ctrl_q}；

步驟7.由電網電壓的實時相位θ對d軸控制電壓U_{ctrl_d}和q軸控制電壓U_{ctrl_q}進行dq-αβ坐標轉換獲得兩相靜止坐標系下的控制電壓α軸分量U_{ctrl_α}和控制電壓β軸分量U_{ctrl_β}；

步驟8.將控制電壓α軸分量U_{ctrl_α}和控制電壓β軸分量U_{ctrl_β}輸入到SVPWM調制器，獲得用于三相PWM整流器開關管驅動的脈沖信號；

步驟9.在沒有得到停機指令的情況下重復執行步驟2至步驟8，否則退出運行狀態。

2.根據權利要求1所述的一種抑制三相PWM整流器啟動沖擊電流的控制方法，其特征在于：步驟1所述的非線性fal函數的表達式為

其中e為輸入誤差，a為非線性fal函數的非線性度，是0～1之間的常數，δ為線性段區間長度。

3.根據權利要求1或2所述的一種抑制三相PWM整流器啟動沖擊電流的控制方法，其特征在于：步驟3所述的直流母線電壓階躍給定指令u_DCref計算公式為

e＝u_DCref-u_DCref'

其中u_DCref是直流母線電壓階躍給定指令，u_DCref’是通過啟動沖擊電流抑制器處理后的直流母線電壓指令，k為調節響應速度的比例系數。

4.基于權利要求1所述的一種抑制三相PWM整流器啟動沖擊電流的控制方法的控制電路，其特征在于：控制電路包括直流母線電壓控制器、電感電流控制器、SVPWM調制器、啟動沖擊電流抑制器；直流母線電壓的階躍給定指令u_DCref輸入到啟動沖擊電流抑制器，啟動沖擊電流抑制器的輸出端與直流母線電壓控制器的第一輸入端相連，直流母線電壓控制器的第二輸入端接至主電路直流母線電壓輸出端，直流母線電壓控制器的輸出端與電感電流控制器第一輸入端相連，電感電流控制器第二輸入端接至主電路電感電流輸出端，電感電流控制器的輸出端與SVPWM調制器的輸入端相連，SVPWM調制器的輸出端接至主電路的反饋控制端并提供PWM驅動脈沖信號。