低谐波单开关功率因数调制方法与流程

本发明涉及驱动控制领域，特别涉及一种低谐波单开关功率因数调制方法。

背景技术：

1、电力电子装置大多通过整流器与电力网连接，而整流装置是由二极管或晶闸管组成的非线性电路，在电网中产生大量电流谐波和无功功率污染电网成为电力公害。抑制电力电子装置产生谐波的方法主要有：采用无缘滤波或有缘滤波电路来旁路或消除谐波；通过功率因数校正(pfc)电路降低谐波、提高功率因数。

2、在三相单开关pfc(power factor correction，功率因数校正)电路中，由于采用单电压环进行控制，导致输入电流谐波占到20％-30％左右，谐波中5次、7次含量比较大，容易导致电网污染，出现系统故障。

3、因此，需要规划一种调制信号以驱动单开关的通断，从而降低三相单开关pfc电路中的谐波、提高功率因数。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决在三相单开关斩波电路中电源的输入电流的谐波污染问题。本发明采用以下技术方案以解决上述问题：

2、本申请提供了一种低谐波单开关功率因数调制方法，该方法包括：获取三相整流输出单开关斩波电路的运行信息，上述运行信息包括三相电源的电压、电流以及斩波电路输出负载电压；根据上述运行信息，基于预先设定的算法逻辑确定出用于控制斩波电路中单开关的驱动信号的占空比；根据上述占空比信息调制控制上述单开关的pwm波。

3、在一些示例中，上述“根据上述运行信息，基于预先设定的算法逻辑确定出用于控制斩波电路中单开关的驱动信号的占空比”的步骤包括：根据上述运行信息，确定出上述三相电源中的电压值绝对值最小的电源电压，并将电压值标记为参考最小相电压；通过如下的公式确定出上述驱动信号的占空比：

4、

5、其中，d为驱动信号的占空比，ts为单开关器件的开关周期，l为输入电感，z为输入阻抗，udc为斩波电路输出负载电压，um为三相电源中绝对值最小相电压，标记为参考最小相电压。

6、在一些示例中，上述驱动信号的占空比的确定通过如下步骤：在预设的条件下，根据伏秒平衡原理建立三相电源的平均电流公式，上述预设的条件为，三相电源中us的绝对值最小；

7、

8、上述参考最小相电压的电压值近似处理为零，简化上述平均电流公式：

9、

10、确定出上述驱动信号的占空比：

11、

12、其中，其中，ur为三相电源r相电压，us为三相电源s相电压，ut为三相电源t相电压，utr为三相电源r相与t相线电压。

13、在一些示例中，上述“确定出上述驱动信号的占空比”的步骤还包括对上述占空比进行优化的步骤：确定s相电源的电压值us的绝对值最小，近似纯阻抗处理上述s相电源的电流；相对上述负载电压udc，电源r相与t相线电压utr近似为零处理；确定出在s相电源的电压值us的绝对值最小时，上述驱动信号的占空比：

14、

15、其中，d为上述驱动信号的占空比，ts为单开关器件的开关周期，l为输入电感，z为输入阻抗，udc为负载电压，us为s相电源电压。

16、本申请提供的低谐波单开关功率因数调制方法，处理通过判断三相电源中各项电源的电压值的大小，利用预设的逻辑确定出调制控制斩波电路的单开关的pwm波的占空比，从而控制斩波电路的输出。本申请中，基于低谐波单开关功率因数调制方法的系统，结构简单、成本低；三相电源中各相电源的输入电流的谐波干扰小，满足电网的基本要求。

技术特征：

1.一种低谐波单开关斩波电路功率因数控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的低谐波单开关功率因数调制方法，其特征在于，所述“根据所述运行信息，基于预先设定的算法逻辑确定出用于控制斩波电路中单开关的驱动信号的占空比”的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的低谐波单开关功率因数调制方法，其特征在于，所述驱动信号的占空比的确定通过如下步骤：

4.根据权利要求3所述的低谐波单开关功率因数调制方法，其特征在于，所述“确定出所述驱动信号的占空比”的步骤还包括对所述占空比进行优化的步骤：

技术总结
本发明涉及电梯驱动控制领域，提出了一种低谐波单开关功率因数调制方法，旨在解决单开关斩波电路的谐波干扰问题。该方法包括：获取三相整流输出单开关斩波电路的运行信息，所述运行信息包括三相电源的电压、电流以及斩波电路输出负载电压；根据所述运行信息，基于预先设定的算法逻辑确定出用于控制斩波电路中单开关的驱动信号的占空比；根据所述占空比信息调制控制所述单开关的PWM波。本发明解决了单开关控制的斩波电路的谐波干扰问题，使得结构简单、成本低的三相电源单开关斩波电路的功率因数满足电网的要求。

技术研发人员：丁习兵,罗军昌,唐晓琳,高月
受保护的技术使用者：北京索德电气工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13