400Hz三环三相逆变器的设计

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第2 5卷第 6期20 0 8年 6月

机

电

工

程

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M ECH ANI CAL& ELECTRI CAL ENGI NEERI NG AGAZI M NE

J n. 2 08 u 0

4 0H三环三相逆变器的设计 0 z张宁，健将，湘宁石何(江大学电气工程学院，江杭州 3 0 2 )浙浙 10 7

摘要：三相逆变器为载体，对以往双环控制一直存在的静差问题，析了几种减小静差的方案，以针分然

后采用外环输出电压平均值反馈、中环输出电压瞬时值反馈、内环电感电流反馈的三环控制策略，电路对

进行了建模，并通过 Sb r a e进行了仿真实验。实验结果证明，方案既能增加系统的可靠性，该又可以在限宽的范围内有效地减小静差。关键词：相逆变器；三电压平均值；环控制；差三静

中图分类号：M4 4 T 6

文献标识码： A

文章编号：01 45 (08 0— 03 0 1— 5120 )6 06— 4 0

D e i n o he 4 0 H z t e -o p t e - a e i e tr sg ft 0 hr e l o hr e ph s nv r e

Z HANG nn,S inja g,HE xa gnn ig HI a— n j i in—ig( ol efEetcl n ie i Z ea gU i r t, aghu3 2,C i ) C lg l r a E gne n e o ci r g, h n n e i H nzo 07 hn i f v sy 1 0 aAbs r c t a t:Ac o di o t e s e dy s a e e r r c u e y t e t - o p c n r l h hr t o s o e r a i h t a— t t r c r ng t h t a - t t r o a s d b h wo l o o t o,t e t ee me h d f d c e s ng t e s e dy s a e e— r r we e a a y e o r n l z d,a h c n r l s h me f i e n uc o u r n o p, mi dl i t n a e u la e o p n u e v r g nd t e o to c e o nn r i d t r c r e t l o d e nsa t n o s vo t g l o a d o t r a e a

e v la e l o s i t o u e o t g o p wa n r d c d,t e c r u t wa i h ic i s s mul t d. Th e u t f t e e p r me tpr v h t,t e p a n r a e h e i bi t ae e r s ls o h x e i n o e t a h l n i c e s s t e r la l y i o h yse,r d e he s a i e r r i d r ng ft e s tm e uc s t t t c r o n wi e a e. Ke y wor ds:t r e p s n e t r a e a e v l e o o t g h e— ha e i v re; v r g a u f v la e;t r e l o o r l t a y s g e e o h e—o p c nto;s e d— t t r r

于每相半桥结构都彼此独立而且参数一致，因此对三相电路的设计可以简化为其中一相的单相半桥电路设按反馈类型来分，变器可以分为电压型和电流逆型两种；按控制策略来分，有 PD控制、则 I滑模变结构控制、差拍控制、复控制和模糊控制等无重。目=

计，图 1示。设计时只需要考虑三相基准波的相如所

位要精确相差 10度即可。其中，入直流母线电压 2输通过两串连电容分压得到 E和 E,想情况下， 。理 EE:= E,。

前，中大功率逆变器中应用最广的控制方式是输出在电压瞬时值和电感电流双环反馈 P控制，种控制方 I这式由于采用了电感电流作为内环，使在输出短路的即情况下，电感电流也不会无限增大，而是被限定在一定范围内，而增加了系统的可靠性。但由于输出电压从瞬时值和电感电流双环反馈控制很难保证系统在 4 0 0 H处的增益足够大， z从而导致静差问题比较严重。

()为桥臂中点和电容中点 (、)两点 ab

之间的电压。

Z

u() o s

本研究比较几种减小静差的方法，引入三环控并制策略：环输出电压平均值反馈、外中环输出电压瞬时值反馈和内环电感电流反馈，探讨 4 0Hz 0三环三相逆变器的设计。

图 1半桥逆变器示意图

本研究在设计过程中，讨论里面两环的模型设先计问题，然

后再考虑如何解决静差问题。制系统的内控 环采用采样电感电流，这样可以保证：即使在输出短路的情况下，电感电流也不会无限增大，而是被限定在一

1拓扑介绍本研究采用的三相逆变器是半桥合成式结构，由收稿日期： 0 8— 1—1 20 0 0

定范围内。这种自动限流的特性增加了系统的可靠性。对于外环，出电压采样瞬时值，输能在反映出输出电压

作者简介：张

宁 (9 3一)男，宁铁岭人，要从事大功率三相逆变器方面的研究。 18,辽主