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《PWM整流器在自反饋串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用-畢業(yè)論文外文翻譯》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、PWM整流器在自反饋串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用摘要:本文分析了自反饋串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)功率因數(shù)較低的原因,并提出了一種新的基于PWM技術(shù)的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)方案。在此系統(tǒng)中,用IGBT代替了可控硅。它可以提供電容式無(wú)功功率去補(bǔ)償傳統(tǒng)的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生的感應(yīng)無(wú)功功率,因此,它可以提高功率因數(shù)。文中介紹了PWM整流器和PWM電流控制方案。最后給出了仿真結(jié)果和結(jié)論,結(jié)果表明,新系統(tǒng)工作在單位功率因數(shù)。索引詞-串級(jí)控制,功率因數(shù),脈寬調(diào)制一導(dǎo)言在我們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中,電力系統(tǒng)占相當(dāng)大的比重,特別是這些載荷鼓風(fēng)機(jī)和泵,使用多能量,因此節(jié)能的風(fēng)機(jī)和水泵正在成為工業(yè)生產(chǎn)的主要
2、問(wèn)題之一。利用可控硅串級(jí)調(diào)速控制,是風(fēng)機(jī)和水泵節(jié)能的有效手段。比較變頻調(diào)速控制,這種方法更好,更便宜,不僅能平滑調(diào)速還能節(jié)能20%?40%。但是,傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)速度控制系統(tǒng)具有低諧波因素和多一些缺點(diǎn)。功率因數(shù)高負(fù)荷,高速低轉(zhuǎn)速負(fù)荷0.40.6。它帶來(lái)了巨大的浪費(fèi)和污染。這個(gè)缺點(diǎn)阻礙了延伸和串級(jí)調(diào)速中的應(yīng)用。在一種新的級(jí)聯(lián)速度控制系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上,提出了PWM整流器。在新的計(jì)劃中,晶閘管逆變器被IGBT代帶,并且系統(tǒng)具有高功率因數(shù)。二CHOP內(nèi)饋調(diào)速的原理在電機(jī)中內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系列woundrotor抵抗速度的基礎(chǔ)。一個(gè)新的三相對(duì)
3、稱(chēng)繞組命名調(diào)整繞組定子繞組上,建立的初級(jí)繞組稱(chēng)為主繞組。額外的電動(dòng)勢(shì)繞組的調(diào)整是由主繞組引起的。采用晶閘管逆變器,附加電動(dòng)勢(shì)serriedwound與轉(zhuǎn)子繞組,其速度可以通過(guò)改變其規(guī)定。普通串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速是通過(guò)改變反角β,但無(wú)功功率提升,功率因數(shù)作為反角增加而減少。因此,斬波串級(jí)speedregulation系統(tǒng)如下:1.對(duì)斬波串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中的整流橋輸出電壓。逆變器的輸出電壓轉(zhuǎn)子回路方程是。因此,旋轉(zhuǎn)速度公式可以顯示為:是調(diào)整相繞組電壓,是斬波器脈沖持續(xù)時(shí)間比和對(duì)應(yīng)的是轉(zhuǎn)子額定電壓。因此,電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度可通過(guò)調(diào)節(jié)控制脈沖寬度的比例。(1)三功率因
4、數(shù)的分析對(duì)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)功率因數(shù)為:在公式中,P1是由電機(jī)吸收的有功功率;PT是有功功率給電網(wǎng)的反饋;Q1是由電機(jī)從電網(wǎng)吸收的無(wú)功功率;QT是逆變器從電網(wǎng)吸收的無(wú)功功率。在斬波串級(jí)調(diào)速系統(tǒng),逆角β為固定的,因?yàn)?,它是一般約。因此,在系統(tǒng)中QT是不變的。但是,當(dāng)電機(jī)在低速運(yùn)行,增加,功率因數(shù)下降。四PWM整流器的定性分析可控硅由PWM整流器取代,新的級(jí)聯(lián)速度控制系統(tǒng)方案原理圖圖2:PWM整流器是一個(gè)四象限變流器。其交流和直流側(cè)可以控制的。當(dāng)使用電網(wǎng)電測(cè)力矢量為參考,則PWM整流器的工作fourquadrant可以通過(guò)控制交流側(cè)電壓向量V。是固定的,所以
5、也是固定的。在這種情況下,在PWM整流器交流側(cè)電壓矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)圓的半徑的VL。當(dāng)V的電壓矢量端點(diǎn)的圓軌跡A點(diǎn),電流矢量延遲電動(dòng)勢(shì)矢量。PWM整流器網(wǎng)側(cè)電感為圖3顯示的特征。當(dāng)V的電壓矢量端點(diǎn)的圓軌跡B點(diǎn),電流矢量I是平行,與電動(dòng)勢(shì)矢量E同一方向。在PWM整流器網(wǎng)側(cè)圖4顯示為阻力特性。當(dāng)電壓矢量端點(diǎn)的圓V位點(diǎn)C點(diǎn),電流矢量I是電動(dòng)勢(shì)矢量的PWM整流器網(wǎng)側(cè)電容,圖5顯示的特征。當(dāng)V的電壓矢量端點(diǎn)的圓軌跡D點(diǎn),電流矢量I是平行,與電動(dòng)勢(shì)矢量E相反的方向。在PWM整流器網(wǎng)側(cè)顯示為圖6負(fù)阻特性。(圖3)(圖4)(圖5)(圖6)所以一定要確保輸出端的直
6、流電壓,輸入電流和交流側(cè)電壓可以在負(fù)阻或電容特性恒定的情況下工作,因此或可以提高功率因數(shù)。五PWM整流器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三相PWM整流器交流側(cè)均為時(shí)變交流量,不利于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。引進(jìn)電機(jī)矢量控制的思想,從交流側(cè)看可以把電感電阻和交流側(cè)看成一個(gè)交流電機(jī)的模型與三相逆變器相同,我們更可以把三相交流電機(jī)的控制理論運(yùn)用到三相PWM整流器中。把三相靜止坐標(biāo)變換成二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo),在進(jìn)行解耦控制,電壓為外環(huán),電壓給定和實(shí)際的差值進(jìn)行調(diào)節(jié)后經(jīng)過(guò)PI后得到有功電流的給定,設(shè)定想要給定的無(wú)功電流,高功率因數(shù)系統(tǒng)中,功率因數(shù)為1,所以無(wú)功電流給定為0,在通過(guò)檢測(cè)出來(lái)的實(shí)際的
7、電流矢量變換和解耦后得到的實(shí)際的有功電流和無(wú)功電流與給定的有功電流和無(wú)功電流的比較來(lái)得到指令電壓信號(hào),從而我們得到如圖所示的控制框圖來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。這種直接通過(guò)檢測(cè)實(shí)際電流,再進(jìn)行矢量變換解耦控制的方法直接對(duì)電流進(jìn)行控制和上述的通過(guò)電壓的關(guān)系來(lái)間接控制電流的方法更客觀(guān),而且控制更有效。因此根據(jù)坐標(biāo)變換的關(guān)系,三相PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq模型可描述為:?(2)上述方程中,,是d和q軸的電動(dòng)勢(shì)矢量,矢量,是組件d和q軸的在A(yíng)C端,電壓矢量分量,,是在交流側(cè)電流向量d和q軸分量,p為微分算子。在公式(2),因?yàn)镈和q軸分量耦合,很難設(shè)計(jì)
8、出控制系統(tǒng)。因此,一個(gè)控制策略的前饋解耦是給出的。PI調(diào)節(jié)器,是層狀的電流調(diào)節(jié)器,所以控制方程,矢量量化為:(3),是比例