[发明专利]一种可调压PWM整流器及其APFC控制方法

权利要求书

1.一种可调压PWM整流器的APFC控制方法，所述可调压PWM整流器包括三相交流电源(1)，所述三相交流电源(1)上连接有交流侧滤波电路(2)，所述交流侧滤波电路(2)的输出端每两相电路之间均连接一个滤波电容(5)；所述交流侧滤波电路(2)输出端的每相电路连接一组全控器件(6)，每组所述全控器件(6)由两个反向串联的IGBT组成，每组所述全控器件(6)中远离所述交流侧滤波电路(2)输出端的一个IGBT的集电极连接二极管整流桥(7)，所述二极管整流桥(7)输出端连接直流侧滤波电路(8)，所述直流侧滤波电路(8)上连接负载(11)；所述负载(11)两侧连接直流侧电压传感器(12)，所述直流侧电压传感器(12)与直流侧信号调理电路(13)、DSP数字控制器(14)、网侧信号调理电路(16)依次连接；所述网侧信号调理电路(16)的输入端连接网侧电压传感器(18)和网侧电流传感器(17)，所述网侧电压传感器(18)并联在三相交流电源(1)的每相电源两侧，所述网侧电流传感器(17)连接在所述交流侧滤波电路(2)的输出端；所述DSP数字控制器(14)输出端连接有驱动电路(15)，所述驱动电路(15)连接每个IGBT的栅极；所述直流侧滤波电路(8)包括直流侧滤波电感(9)和直流侧滤波电容(10)，所述直流侧滤波电感(9)一端与所述二极管整流桥(7)的输出端连接，所述直流侧滤波电感(9)的另一端连接有直流侧滤波电容(10)，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、采用DSP数字控制器(14)采样得到交流侧的三相电压信号u_a、u_b、u_c，三相电流信号i_a、i_b、i_c和直流侧电压信号u_dc；

步骤2、将步骤1得到的三相电压信号u_a、u_b、u_c，三相电流信号i_a、i_b、i_c依次经过3/2、2/2变换转换到两相旋转坐标系下，得到两相旋转坐标系下电压值u_d、u_q和电流值i_d、i_q，将给定电压与步骤1中的直流侧电压信号u_dc做差后进行PI控制得到d轴指令电流

所述步骤2具体为：

将步骤1得到的三相电压信号u_a、u_b、u_c，三相电流信号i_a、i_b、i_c经过3/2、2/2变换转换到两相旋转坐标系下，得到两相旋转坐标系下电压值u_d、u_q和电流值i_d、i_q，u_d、u_q、i_d、i_q的表达式如下：

其中，ω为角速度，ω＝2πf，u_a、u_b、u_c分别为三相电压，i_a、i_b、i_c分别为三相电流，u_d、u_q为dq两相旋转坐标系下d轴和q轴的电压，i_d、i_q为dq两相旋转坐标系下d轴和q轴的电流；

将给定电压与步骤1中的直流侧电压信号u_dc做差后进行PI控制得到d轴指令电流

步骤3、将经步骤2得到的u_d、u_q、i_d、i_q经过运算后得到解耦输出电流量I_d、I_q，计算式如下：

其中，I_d、I_q分别为dq两相旋转坐标系下d轴和q轴的解耦输出电流量，分别为dq两相旋转坐标系下d轴和q轴的电压给定量，K_P1、K_P2为比例系数，K_I1、K_I2为积分系数，ω＝2πf，

步骤4、将步骤2得到的u_d、u_q、i_d、i_q、d轴指令电流和步骤3得到的解耦输出电流量I_d、I_q，经过计算得到最终电压指令e_d、e_q，e_d、e_q表达式如下：

其中，e_d、e_q分别为dq两相旋转坐标系下最终电压指令，分别为dq两相旋转坐标系下d轴和q轴的电流的给定量，的给定为0，K_P3、K_P4为比例系数，K_I3、K_I4为积分系数，ω＝2πf，

步骤5、将步骤4得到的最终电压指令e_d、e_q转换到三相静止坐标系中，得到三相静止坐标系中的电压值e_a、e_b、e_c；

步骤6、对步骤5得到的三相静止坐标系中的电压值e_a、e_b、e_c采用空间矢量脉冲宽度调制，通过扇区判断、矢量作用时间计算得到PWM脉冲信号。