变频器电流跟踪PWM控制设计与仿真.docx

本文主要探讨了变频器的电流跟踪PWM控制设计与仿真，针对通用型变频器存在的输入电流谐波大、效率低等问题，提出了采用PWM整流技术的解决方案。PWM（脉宽调制）技术在现代变频器控制中扮演着重要角色，特别是电流跟踪PWM（CFPWM）控制技术，它能改善输出电流的质量，使其更接近正弦波形。 在电机控制领域，随着电力电子器件的进步和控制理论的完善，变频器的性能得到了显著提升。变频器主要分为交-直-交和交-交两种类型，本文关注的是前者的应用，即通过全控型器件如IGBT（绝缘栅极双极型晶体管）实现电压和频率的调节。早期的变频器采用晶闸管（SCR），但因其开关速度慢，导致输出谐波大。而全控型器件则能提供更快的开关速度和更好的输出电压质量。 电流源型双PWM变频器是一种解决方案，它采用大电感来滤除电网侧的谐波电流，同时抑制交流侧的谐波电压。这种拓扑结构中，晶闸管作为功率器件，可以实现更精细的电流控制。电流跟踪PWM控制技术的核心在于，通过电流闭环控制，使实际电流能迅速跟踪给定值，达到理想的电流波形。 在设计过程中，文章介绍了设计框图和原理。设计框图展示了系统的整体结构，包括电流滞环跟踪控制部分。电流滞环跟踪控制原理是，通过比较实际电流与设定电流，调整滞环宽度来控制功率器件的开关，以使实际电流尽可能接近给定的正弦波。滞环宽度的分析对于控制精度和动态响应至关重要。电流滞环跟踪控制的特点包括快速响应、良好的动态性能以及对噪声的抑制能力。 在MATLAB软件环境下，作者对单相和三相电流跟踪控制逆变器进行了仿真研究。仿真结果表明，电流跟踪PWM控制能够有效地控制电流波形，减少谐波含量，提高系统的运行效率。通过对比分析，验证了电流跟踪PWM控制技术的正确性和实用性。 作者分享了心得体会，强调了理论与实践相结合的重要性，以及在实际工程应用中不断优化和改进控制策略的必要性。 本文深入探讨了电流跟踪PWM控制在变频器设计中的应用，通过仿真验证了其优越性，为提高变频器性能提供了新的思路和技术支持。这一领域的研究对于优化电机驱动系统、降低能源消耗以及提升工业自动化水平具有重要意义。