[发明专利]三相三开关三电平高功率因数整流器的控制方法

摘要

本发明公开了一种三相三开关三电平高功率因数整流器的控制方法，是将三角波比较控制和单周控制进行结合；采用双闭环控制，外环为直流电压环，内环为交流电流环，最后由三角波比较器的输出来控制开关的通断；三角波比较控制时，在电流为负值时将输出的调制波反向，而单周控制中引入|i_a|为反馈量进行。无需三相软件锁相环检测三相电网相位信息，节省计算时间，直接使用三相电网电压除以实时电网峰值电压，得到一个与三相电网电压同相位、幅值为1的三相电网同步信号v_a1、v_b1、v_c1。

主权项

1.三相三开关三电平高功率因数整流器的控制方法，其特征在于：是将三角波比较控制和单周控制进行结合；采用双闭环控制，外环为直流电压环，内环为交流电流环，最后由三角波比较器的输出来控制开关的通断；三角波比较控制时，不需要在电流为负值时将输出的调制波反向，而单周控制中引入|ia|为反馈量进行；采集的数据量为三相交流电压va、vb、vc，三相交流电流ia、ib、ic，直流电压Vdc1、Vdc2；使用三相电网电压除以实时电网峰值电压，得到一个与三相电网电压同相位、幅值为1的三相电网同步信号va1、vb1、vc1；上电容电压Vdc1与下电容电压Vdc2相加得到直流电压Vdc；还包括一个均压环；直流电压环的组成：直流电压给定Vdcref与直流电压Vdc的差值送入电压环PI调节器，得到电压环PI调节器的输出Vdcpiout；直流电压环的目的为稳定直流端电压；交流电流环的组成：电压环PI调节器的输出Vdcpiout分别乘以三相电网同步信号va1、vb1、vc1后得到信号iaref、ibref、icref，信号iaref、ibref、icref取绝对值后的信号iaref1、ibref1、icref1为电流环的输入给定；三相交流电流ia、ib、ic取绝对值得到电流环输入信号ia1、ib1、ic1；电流给定iaref1、ibref1、icref1与电流环输入信号ia1、ib1、ic1的差值送入电流环PI调节器，得到电流环PI调节器的输出ipiouta、ipioutb、ipioutc；电流环的作用为根据直流端的负荷情况输出有功电流；上电容电压Vdc1与下电容电压Vdc2的差值送入均压环PI调节器，构成了均压控制环；均压控制环的作用为平衡上下电容电压，使上下电容电压相等；三相电网同步信号va1、vb1、vc1减去均压控制环后得到信号va2、vb2、vc2，1减去va2、vb2、vc2的绝对值后乘以比例系数k得到三相前馈值A相前馈、B相前馈、C相前馈；电流环PI调节器的输出ipiouta、ipioutb、ipioutc加上三相前馈值A相前馈、B相前馈、C相前馈后，送入三角波比较单元，生成3路PWM驱动开关管。