SFC脉冲换相阶段功率优化控制方法
发布时间：2021-08-04 01:48
为了提高静止变频器（SFC）脉冲换相阶段输出功率,提出一种功率优化控制方法,通过调节触发时间,改善输出功率因数,从而提高SFC输出功率。建立脉冲换相阶段SFC输出电流模型,定量计算输出功率平均值,分析了输出功率与触发角度之间的关系,推导出了输出功率平均值最大时的提前触发角,并给出了相关计算公式。最后通过搭建仿真模型,验证了该方法的有效性和可行性。
【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(03)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图２脉冲换相阶段电流波形??Ｆｉｇ．?２?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｐｕｌｓｅ?ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ??２．１脉冲换相阶段输出功率优化??
Ａｚ２与器件特性相关，以５ＳＴＰ２６Ｎ６５００型晶闸??管为例，其在７＞１２５冗，队＝２００?Ｖ，＾＝２?０００?Ａ条??件下的最大关断时间Ｖ＝８００｜ｊｉＳ。与回路参数、??回路电流值及电流环调节参数相关，可通过实际??测量回路电流波形获得。??综上，可获得脉冲换相阶段提前触发角７：??■ｙ＝（〇Ａｔ?（１０）??式中＃为电机转子电角速度。??２．２?脉冲换相阶段功率优化控制实现方法??通常脉冲换相阶段是在／Ｉ?，ｚ，Ｂ，ｘ，ｃ，ｙ点时??刻完成晶闸管的关断和导通，见图４。??图４脉冲换相阶段功率优化控制方法??Ｆｉｇ．?４?Ｏｐｔｉｍａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｔｈｏｄ?ｉｎ?ｐｕｌｓｅ?ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ??此处提出的功率优化控制算法首先按式（１０）??计算出ｙ后，再根据电机转子位置角０，查询式（１１）??即可获得下一对要导通的晶闸管号。??■Ｖ３／Ｖ４，（９ｅ［ｌｌＴＴ／６－ｙ，ｌｌＴＴ／６）??ＷＶ５，?０ｅ［３ＴＴ／２－ｙ，３ＴＴ／２）??Ｖｓ／Ｖ６，?６＞ｅ［７７Ｔ／６－ｙ，７ＴＴ／６）??Ｖ＾ｉ，?６ｅ?［５Ｔｒ／６－ｙ，５ＴＴ／６）??Ｖ，／Ｖ２，?６？ｅ［ＴＴ／２－ｙ，Ｔｒ／２）??Ｈ，?６?ｅ?［ＴＴ／６－ｙ，Ｔｒ／６）??ｖｙｖ，：??（１１）??３脉冲换相阶段功率优化控制方法仿真??Ｐ＝（２Ｖ＾３＂?ｆ／ｍ／ｄ／７ｒ）ｓｉｎ（，ｉＴ／６－ｙ）?（６）??２．１．２脉冲换相阶段提前触发角计算??脉冲换相阶段的换相时间Ａｆ由３部分组成：??搭建仿真模型，对功率优化控制方法进行验??证，仿真系统参数见表１。〇￡＝０，７＝ｔｔ／９时，脉冲换??相阶段触发控制优
??％??２１．５??Ｐｓｖｘ：??ＭＷ??９??ＳＦＣ参数??乙Ｄ??ｍＨ??１０??＂ＳＰＣ??ｋＶ??０－３．６??Ａｉｓ??ＭＶＡ??１２??＂ＵＳ１??ｋＶ??１３．８??＂ＴＩＳ２??ｋＶ??２Ｘ１．８５??变压器参数??％??１３??ＰｎｖＢ??ＭＶＡ??１２??＾ｎｓｅｉ??ｋＶ??１３．８??＂ＴＭＳ２??ｋＶ??３．６??％??１３??启动回路参数??厂ｌｉｍｉｔ?Ｉ??ｍＨ??ｍＨ??１．５??１．５??（ａ）电压及电流波形??Ｆｉｇ??图５仿真波形１??５?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?１??当ａ＝－ＴＴ／１８，ｙ＝Ｔｒ／９时，脉冲换相阶段触发控??制优化后仿真结果如图６所示。??（ａ）电ＣＥ及电流波形?（ｂ）输出转矩波形??图６仿真波形２??仿真结果对比如表２所示。??表２?仿真结果对比??Ｔａｂｌｅ?２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ??序号??仿真条件??功率隨帛ｆ??（０￣４?ｓ）??稳定转??速／Ｈｚ??方法ｉ??方法２??〇：＝０，７＝ｔｔ／９??ｏ：＝－Ｔｒ／１８，７＝ｔｔ／９??（Ｐ＝ｔｔ／１８?５．５??（ｐ＝０?５．９５??３．９??４．１??由表２可知，方法２（此处所提方法）相较于??方法１，功率因数由０．９８升至丨；在０￣４?ｓ时间段??内，累计功率提高８．１％；考虑到机组阻尼的非线??性特性，同等电流下，稳定转速提高０．２?Ｈｚ。当回??路电感参数较大时，所提方法效果将更加显著。与??此同时，可以看出该方法输出的转矩更加对称，可??有效减小ＳＦＣ输出转矩脉动。??４结论??
【参考文献】：
硕士论文
[1]大功率负载换相式变频器在燃气发电机中的研究与应用[D]. 于丹.华北电力大学 2016
[2]抽水蓄能机组静止变频起动控制技术研究[D]. 郭国伟.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3320749
【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(03)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
图２脉冲换相阶段电流波形??Ｆｉｇ．?２?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｐｕｌｓｅ?ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ??２．１脉冲换相阶段输出功率优化??
Ａｚ２与器件特性相关，以５ＳＴＰ２６Ｎ６５００型晶闸??管为例，其在７＞１２５冗，队＝２００?Ｖ，＾＝２?０００?Ａ条??件下的最大关断时间Ｖ＝８００｜ｊｉＳ。与回路参数、??回路电流值及电流环调节参数相关，可通过实际??测量回路电流波形获得。??综上，可获得脉冲换相阶段提前触发角７：??■ｙ＝（〇Ａｔ?（１０）??式中＃为电机转子电角速度。??２．２?脉冲换相阶段功率优化控制实现方法??通常脉冲换相阶段是在／Ｉ?，ｚ，Ｂ，ｘ，ｃ，ｙ点时??刻完成晶闸管的关断和导通，见图４。??图４脉冲换相阶段功率优化控制方法??Ｆｉｇ．?４?Ｏｐｔｉｍａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｍｅｔｈｏｄ?ｉｎ?ｐｕｌｓｅ?ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ??此处提出的功率优化控制算法首先按式（１０）??计算出ｙ后，再根据电机转子位置角０，查询式（１１）??即可获得下一对要导通的晶闸管号。??■Ｖ３／Ｖ４，（９ｅ［ｌｌＴＴ／６－ｙ，ｌｌＴＴ／６）??ＷＶ５，?０ｅ［３ＴＴ／２－ｙ，３ＴＴ／２）??Ｖｓ／Ｖ６，?６＞ｅ［７７Ｔ／６－ｙ，７ＴＴ／６）??Ｖ＾ｉ，?６ｅ?［５Ｔｒ／６－ｙ，５ＴＴ／６）??Ｖ，／Ｖ２，?６？ｅ［ＴＴ／２－ｙ，Ｔｒ／２）??Ｈ，?６?ｅ?［ＴＴ／６－ｙ，Ｔｒ／６）??ｖｙｖ，：??（１１）??３脉冲换相阶段功率优化控制方法仿真??Ｐ＝（２Ｖ＾３＂?ｆ／ｍ／ｄ／７ｒ）ｓｉｎ（，ｉＴ／６－ｙ）?（６）??２．１．２脉冲换相阶段提前触发角计算??脉冲换相阶段的换相时间Ａｆ由３部分组成：??搭建仿真模型，对功率优化控制方法进行验??证，仿真系统参数见表１。〇￡＝０，７＝ｔｔ／９时，脉冲换??相阶段触发控制优
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【参考文献】：
硕士论文
[1]大功率负载换相式变频器在燃气发电机中的研究与应用[D]. 于丹.华北电力大学 2016
[2]抽水蓄能机组静止变频起动控制技术研究[D]. 郭国伟.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3320749
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