导言
众所周知,在传统的整流电路中,晶闸管可控整流设备的功率因数会跟着其触发角的添加而变坏,这不光使得电力电子类设备成为电网中的首要谐波要素,也添加了电网中无功功率的耗费。
PWM整流电路是选用脉宽调制技能和全控型器材组成的整流电路,能有用地处理传统整流电路存在的问题。经过对PWM整流电路进行有用的操控,挑选适宜的作业形式和作业时序,然后调理了沟通侧电流的巨细和相位,使之挨近正弦波并与电网电压同相或反相,不光有用地操控了电力电子设备的谐波问题,一起也使得变流设备取得杰出的功率因数。
1 单相电压型桥式PWM整流电路的结构
单相电压型桥式PWM整流电路开始出现在沟通机车传动系统中,为直接式变频电源供给直流中间环节,电路结构如图1所示。每个桥臂由一个全控器材和反并联的整流二极管组成。L为沟通侧附加的电抗器,起平衡电压,支撑无功功率和贮存能量的效果。图1中uN(t)是正弦波电网电压;Ud是整流器的直流侧输出电压;us(t)是沟通侧输入电压,为PWM操控方法下的脉冲波,其基波与电网电压同频率,幅值和相位可控;iN(t)是PWM整流器从电网吸收的电流。由图1所示,能量能够经过构成桥式整流的整流二极管VD1~VD4完结从沟通侧向直流侧的传递,也能够经全控器材VT1~VT4从直流侧逆变为沟通,反馈给电网。所以PWM整流器的能量改换是可逆的,而能量的传递趋势是整流仍是逆变,首要视VT1~VT4的脉宽调制方法而定。
因为PWM整流器从沟通电网汲取跟电网电压同相位的正弦电流,其输入端的功率是电网频率脉动的两倍。
因为抱负情况下输出电压稳定,所以此刻的输出电流id与输入功率相同也是网频脉动的两倍,所以设置串联型谐振滤波器L2C2,让其谐振输出电流基波频率的2倍,然后短路掉沟通侧的2倍频谐波。
2 单相电压型桥式整流电路的作业原理#e#
2 单相电压型桥式整流电路的作业原理
图2是单相PWM电压型整流电路的运转方法相量图,us1(t)设为沟通侧电压Us(t)的基波重量,iN1(t)为电流iN(t)的基波重量,疏忽电网电阻的条件下,关于基波重量,有下面的相量方程建立,即:
能够看出,假如选用适宜的PWM方法,使发生的调制电压与网压同频率,而且调理调制电压,以使得流出电网电流的基波重量与网压相位共同或正好相反,然后使得PWM整流器作业在如图2所示的整流或逆变的不同工况,来完结能量的双向活动。
假定整流时有:
设Ucm为三角载波幅值;us(t)为单极性SPWM波,选用状况空间均匀模型剖析,us在一个开关周期内的均匀值表明为:
时能否使得沟通侧取得高功率因数,此刻有:
从相量图及式(8)能够看出为坚持单位功率因数,经过脉宽调制的恰当操控,在不同的负载电流下,使向量端点轨道沿直线AB运动。同理也能得到逆变工况下的运转条件,这儿不再赘述。