单相输入的无电解电容变频调速系统

发布时间：2019-11-21 06:40

【摘要】：传统的含大容量电解电容的变频调速系统中，功率因数校正（PFC）电路存在损耗增加、功率密度低、成本升高等问题，不能满足变频调速系统实现高功率因数化，小型轻量化、低成本化的发展需求。为此，，本文针对无电解电容变频调速系统展开了研究。 对传统变频调速系统与无电解电容变频调速系统的工作机理展开研究，并进行了对比分析。仿真实验结果表明，与传统变频调速系统相比，无电解电容变频调速系统在改善系统输入功率因数方面具有明显的优势。因此，将其作为本文研究的主功率拓扑。 由于无电解电容变频调速系统直流母线侧不含大容量电解电容，整流侧与逆变侧存在强烈功率耦合，需引入功率控制策略。因此，提出了一种基于PR控制器的功率控制算法，在保证电机正常调速的前提下，通过采用PR控制器对系统进行功率闭环，克服了传统PI控制器对含电网2倍频分量的功率难以准确跟踪的问题，改善了电网输入电流波形质量。 为提高系统功率跟踪响应速度，解决PR控制器低频段增益较小引起的功率跟踪响应较慢的问题，提出了一种新型功率控制器。该控制器在低频段及指定谐振频率附近均具有较高的开环增益，以保证对功率的交流分量和直流分量进行快速准确跟踪，进一步提高了系统输入功率因数。 作为无电解电容变频调速系统研究的过渡阶段，初步搭建了含小容量电解电容变频调速系统，并针对论文提出的新型功率控制器进行了简单实验验证。另外，在电网电压波动及频率脉动条件下对系统进行了仿真实验，结果表明该系统具有较强的抗电网扰动能力。
【图文】：

电流采样电路确的电机电流采样对于变频调速系统的实现具有重要意义。目前，主流采样策略：霍尔型电流传感器法、直流母线串电阻电流采样法、下流采样法[48]。尔型电流传感器法实现简单、电流采样精度高，但是成本高和体积大串电阻采样法相对成本较低，但是受 SVPWM 影响较大：当 SVPWM幅值较小或处于扇区边界时，无法测得准确电流，导致了电流采样失败管电流采样法同样具有低成本的优点，该方法软件实现简单，准确性文电流采样设计采用下管电流采样方案，其电路示意图如图 5-3 所示：PMSM1S5S3S图 5-2 含小容量电解电容变频调速系统实验平台

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【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM921.51

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本文编号：2563880