专利名称：一种三相整流装置的电流控制方法
技术领域：
本发明属于电源技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于IGBT半导体开关元件实现的三相整流装置的电流控制方法。在理想的电力系统中，电网电压和电流应是工频下的正弦波。随着电力电子技术的飞速发展，以脉宽调制(PWM)控制为基础的各类整流装置，如高频开关电源、逆变电源、 变频器等，已广泛应用于国民经济各领域。而这些整流装置成为电网的非线性负载，产生大量的谐波电流。因此，在实际的电力系统运行中，即使电力系统中整流装置的电压为正弦波，但由于非线性负载的影响，电力系统中和用户处的线路总有高次谐波的电流和电压产生，即非正弦畸变，对电力输配系统及附近其它的电气设备带来许多问题。二十世纪八十年代出现的功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术, 不仅可以使功率因数近似为1，而且还可以有效的抑制高次谐波，是实现节能环保的最理想选择。但其对大功率高频全控开关器件的需求，极大的限制了它的普及，目前仍只在少量小功率设备中有所应用。随着现代半导体技术的快速发展，全控开关器件在高频和大功率方面不断获得突破。在此背景之下，采用IGBT全控开关器件的基于功率因数校正技术的三相整流装置，即电源变应运而生。IGBT开关器件具有开关频率高，导通压降低、功率大的特点，且在具有适当正向电压的情况下，其导通与否完全受控于控制信号，这正符合功率因素校正的要求。对于三相整流装置的电流控制，通常采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation)控制算法,在同步旋转坐标系下对电流在d、q上的分量直接进行PI的控制。传统的PI控制是对相邻相位点处的参考量与反馈量之间的误差量进行控制，但是由于相位捕获误差和控制延时的影响，往往会出现相邻相位点之间的扰动，所以传统的电流控制方式容易出现电流控制精度不高、电流波形失真的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三相整流装置的电流控制方法，以提高电流控制的精度，进一步提高三相整流装置的功率因数和减小谐波分量。为实现上述发明目的，本发明三相整流装置的电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤(I)、根据以下公式，得到同步旋转坐标系下，第k个电网周期，相位为P时，电网电流的控制量
背景技术：
权利要求
1.一种三相整流装置的电流控制方法，其特征在于，包括以下步骤(I)、根据以下公式，得到同步旋转坐标系下，第k个电网周期，相位为P时，电网电流的式中，Ud和Uq为三相电网电压转换到同步旋转坐标系下在d轴和q轴的分量，Id和Iq 为三相电网电流转换到同步旋转坐标系下在d轴和q轴的分量，ω为电网电压基波角频率， L = La = Lb = Lc, La, Lb, Lc分别为网侧的三相储能电感的电感值；而符号 )分别表示三相整流装置启动后第k个电网周期，相位为P时，d轴和q轴上的电流期望值、实际值和误差值为离散化参数，取O k，Iderrp(k-z)，IqOTp(k-z)，分别表示第k-z个电网周期，相位为P时，d轴和q轴上的误差值；1:和<为比例系数和积分系数；K为积分环节中误差的衰减系数，取0-1的常数；(2)、根据电网电流的控制量Ud^Uqn，依据SVPWM算法，得到直接控制三相全控桥功率开关管的通断时间，实现三相电网电流波形分别与三相电网电压波形同频同相。
2.根据权利要求I所述的三相整流装置的电流控制方法，其特征在于，在电流控制过程中，加入了周期延迟环节，保存之前一个电网周期的各个相位点的电流控制量Udn，Uqn，然后，在下一电网周期控制三相全控桥功率开关管的通断时间。
3.根据权利要求2所述的三相整流装置的电流控制方法，其特征在于，在电流控制过程中，加入了一个相位补偿，用来补偿系统延时造成的控制量滞后若当前采样得到的相位为P，系统延时X个采样点，则实际相位为p+x，当前相位点P给出相位点p+x对应的控制控制量
全文摘要
本发明针对现有技术电流精度控制不高、电流波形失真的问题，提出了一种三相整流装置的电流控制方法，对PI控制器进行了改进，对电网电流在各个相位点处分别进行PI调节，其中，衰减系数K的作用是对误差值进行衰减，使之前的累积误差随着时间衰减，当前电网周期附近的误差量起主要作用，当前电流能够更好地跟踪期望电流测试证明，本发明能够有效地克服传统方法的不足，提高电流控制精度，进一步提高三相整流装置功率因数和减小谐波分量。
文档编号H02M7/219GK102611339SQ20121006689
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者白利兵, 程玉华, 聂琳, 陈凯, 顾永德, 黄建国 申请人:深圳茂硕电源科技股份有限公司, 电子科技大学