基于不定频滞环的SVPWM的电流控制.pdf

本文介绍了一种新型的电流控制方式——基于不定频滞环的空间矢量脉宽调制（SVPWM）电流控制，它是为了改善传统滞环控制策略存在的问题而提出的。在电力电子技术领域，电流控制是调节和控制电力系统的重要手段，而SVPWM作为一类先进的电力调制技术，能够在提供高品质电流控制的同时，减少输出谐波和降低开关损耗。 在传统的滞环电流控制策略中，虽然其结构简单且易于实现，但是开关频率不稳定，随着电流变化率的变化而变化，这导致了网侧滤波电感的设计复杂，且功率模块的应力和开关损耗增大，在大功率变流的应用中存在困难。另一方面，SVPWM控制方法在降低输出谐波、减少开关损耗和提高系统增益方面表现突出，但其本身并不直接提供电流的高品质控制。 为了解决这些问题，提出了一种结合了SVPWM和滞环控制的不定频滞环SVPWM控制策略。该策略通过实时切换三相PWM电压型整流器（VSR）的空间电压矢量，将电流限制在一个预先设定的滞环内，以此达到对电流的高品质控制。这种方法不仅保持了滞环控制的高稳定性和高精度，还继承了SVPWM的优势，能够有效降低输出谐波和开关损耗。 文章中还介绍了该控制策略的原理，通过建立模型并使用Simulink软件进行仿真，验证了该控制策略的可行性和有效性。仿真结果表明，通过合理的SVPWM算法，可以在不同程度上固定开关频率，使电网侧滤波电感的设计更加简单，功率模块应力和开关损耗得到控制，从而使得该策略能够适用于大功率变流领域。 文章还详细描述了三相VSR的拓扑结构，该结构使用IGBT作为开关整流器件，网侧电感除了滤除网侧电流的高次谐波外，还能够保证输入电流的连续性，并具有储能的作用。通过IGBT器件的开关动作，三相VSR能够输出相应指令电流矢量所需的电压矢量，从而实现指令电流和实际电流的零误差响应。 此外，文章还指出了在SVPWM电流控制中，通过控制空间电压矢量的切换，可以在满足电流响应要求的同时，实现对开关频率的合理控制，从而克服传统滞环控制的缺陷。 该控制策略的提出，为电力电子技术领域的电流控制提供了新的思路和方法，对于未来电力电子设备的设计和优化具有重要的理论和实践意义。同时，该控制策略的研究与应用，有望推动电力电子设备在高效率、低损耗和高质量控制方面的发展。