电流正弦PWM控制技术
时间:2015-09-19 19:06来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
应用PWM控制技术的变压变频器一般都是电压源型的，它可以按需要方便地控制其输出电压，为此前面两小节所述的PWM控制技术都是以输出电压近似正弦波为目标的。 但是，在电流电机中，实际需要保证的应该是正弦波电流，因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正
|
应用PWM控制技术的变压变频器一般都是电压源型的，它可以按需要方便地控制其输出电压，为此前面两小节所述的PWM控制技术都是以输出电压近似正弦波为目标的。
但是，在电流电机中，实际需要保证的应该是正弦波电流，因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值，不含脉动分量。因此，若能对电流实行闭环控制，以保证其正弦波形，显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。
常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪 PWM（Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM）控制，具有电流滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的A相控制原理图示于图6-22。
1. 滞环比较方式电流跟踪控制原理 本文来自www.eadianqi.com
|
 |
图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为2h。
将给定电流 i*a 与输出电流 ia 进行比较，电流偏差 ia 超过 h时，经滞环控制器HBC控制逆变器 A相上（或下）桥臂的功率器件动作。B、C 二相的原理图均与此相同。
采用电流滞环跟踪控制时，变压变频器的电流波形与PWM电压波形示于图6-23。
如果， ia < i*a ， 且i*a - ia ≥ h，滞环控制器 HBC输出正电平，驱动上桥臂功率开关器件V1导通，变压变频器输出正电压，使ia增大。当增长到与i*a相等时，虽然，但HBC仍保持正电平输出，保持导通，使ia继续增大
直到达到ia = i*a + h ，△ia = –h ，使滞环翻转，HBC输出负电平，关断V1 ，并经延时后驱动V4。 本文来自www.eadianqi.com
但此时VT4未必能够导通，由于电机绕组的电感作用，电流不会反向，而是通过二极管VD4续流，使VT4受到反向钳位而不能导通。此后，逐渐减小，直到时，，到达滞环偏差的下限值，使 HBC 再翻转，又重复使VT1导通。这样VT1与VD4交替工作，使输出电流和给定值之间的偏差保持在 范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。从图 6-23 中可以看到，输出电流 是十分接近正弦波的。
滞环比较方式的指令电流和输出电流 |
 |
|
图6-23给出了在给定正弦波电流半个周期内的输出电流波形和相应的相电压波形。可以看出，在半个周期内输出电流围绕正弦波作脉动变化，不论在ia的上升段还是下降段，它都是指数曲线中的一小部分，其变化率与电路参数和电机的反电动势有关。 Ia上升阶段输出相电压为0.5 Ud 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
Ia下降阶段输出相电压为-0.5 Ud
电流跟踪控制的精度与滞环的环宽有关，同时还受到功率开关器件允许开关频率的制约。当环宽选得较大时，可降低开关频率，但电流波形失真较多，谐波分量高；如果环宽太小，电流波形虽然较好，却使开关频率增大了。这是一对矛盾的因素，实用中，应在充分利用器件开关频率的前提下，正确地选择尽可能小的环宽。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
|
|
本文已影响