摘要 为处理传统多脉冲变压整流器架构杂乱，功率因数跟着电压频率添加，输入功率要素也相应削减的问题。文中选用高频功率改换技能，对PWM整流器的模型与操控电路规划办法进行了剖析，并在此基础上介绍了主电路参数的规划。并经过仿真和实验成果标明，文中所述规划的PWM整流器，到达了按捺谐波电流的意图，并可满意直流侧电压的抗干扰性和动态稳态功能，为PWM整流器参数的规划供给了参阅。
尽管多脉冲变压整流器具有简略牢靠等长处，但假如为了减小输入电流谐波含量，要求脉冲数量尽可能多，跟着脉冲数量的增多，多脉冲变压整流器的结构将变得杂乱。一起，因为在多脉冲变压整流器的输入端参加了滤波电感，当输入电压频率添加时，其输入功率因数也要减小。PWM整流器选用高频功率改换技能，可以有用的减小设备的体积、分量，且在必定频率规模内输入电流根本上正弦，且输入功率因数根本为1，且不受频率改变的影响，别的能量也可双向活动。
1 模型与操控电路规划
三相双向整流器主电路结构如图1所示，选用三相电压源逆变器完成能量双向活动。三相沟通母线电压波形如图2所示，在一个周期内依据沟通母线相电压的过零点区分为6个区间。
PWM整流器的操控办法选用简略空间矢量下单周操控办法。该操控电路包括4个部分：区间区分电路、电流挑选电路、驱动挑选电路和单周操控电路。
(1)区间区分电路。用于进行三相电压区间区分，检测三相输入电压矢量处于哪个区间。该部分由3个结构相同的电压比较器U1A、U1B和U2A组成，经过输入电压与零电平比较进行区间区分。
(2)输入电流挑选电路。依据电压矢量区间区分信号挑选输入的电源电流以确认ip、in相对应的值。
(3)驱动挑选电路。依据电压矢量区间区分信号确认Qp、Qn相对应的操控主电路开关的导通和关断的驱动信号。
(4)单周操控电路，是整个操控电路的中心，操控算法运算的单元。
因为主电路选用桥式结构，为避免上下桥臂产生直通的现象有必要参加死区电路，死区构成电路如图3所示。
在三相三桥臂三相三线制和三相四桥臂三相四线制有源电力滤波器中，均需求采样电压为三相电源电压Va、Vb、Vc和直流侧电容电压E。三相电源电压Va、 Vb、Vc选用电压传感器得到，可以完成主电路与操控电路的电气阻隔，采样电路共3路，结构相同，其间一路的电路如图4所示，直流侧电容电压E选用采样电阻分压得到。
2 电路参数规划
为了体系可以安稳运转，功率主电路直流侧电容电压有必要满意必定条件。首要，直流侧电压有必要足够高以确保体系作业在升压形式;第二直流侧电容电压假如过高会进步器材的耐压定额，添加体系本钱，一起也下降体系的牢靠性;第三直流侧电压过高会形成体系部分不安稳。直流侧电容电压的取值规模为
本体系中电网电压ua=ub=uc=(115±15%)V(有用值)，由式(1)可得，直流侧电容电压取值为360 V
直流侧电容的首要效果有：(1)缓冲整流器沟通侧与直流侧负载建的能量沟通，且安稳直流侧电压。(2)按捺直流侧谐波电压。一般来说，从满意电压环操控的跟从性目标看，直流侧电容应尽量小，以满意直流侧电压的快速跟从操控;从满意电压环操控的抗扰性目标剖析，直流侧电容应尽量大，以约束负载扰动时的直流电压动态压降。
由跟从性目标可依据式(2)求得直流侧电容容量的上限值
实践上，式(4)的条件一般不能满意，因而应依据实践情况考虑。
在本体系中，要求纹波电压△E不超越直流侧均匀电压E的2%，即△E=2%×E，直流侧均匀电压E经过PI调节器设置为380～450 V，PWM整流器的功率PN(t)为6 kW，电源为ua=ub=uc=(115±15%)V(有用值)/400 Hz。在实践电路中选用两个相同的电解电容(470μF/450 V)并联构成直流侧%&&&&&%。
PWM整流器的容量S=3UI，U为电网相电压有用值，I为电网输出相电流有用值。PWM整流器容量为6 kVA，电网额外相电压有用值为115 V。因而，可求得三相电网相电流峰值为25 A。
依照主电路电流电压要求，并留取必定余量，考虑到功率器材的开关速度、驱动电路的简练、散热快、装置便利，选用6MBP75RA060 IPM智能模块，额外电流为75 A，额外作业直流电压为600 V。
沟通侧电感依据式(5)选取，选取电感值为0.8 mH。
3 仿真与实验成果
选用上述规划办法的仿真成果如图5和图6所示。
如图5和图6所示，当负载在从电网吸收能量和向电网反应能量两种作业状况转化时，三相沟通输入电流可以滑润的转化。在两种形式下，三相沟通输入电流均为近似正弦，当负载在从电网吸收能量作业状况时，三相沟通输入电流与三相沟通输入电压同相，整流器作业在整流形式从电网吸收能量;当为向电网反应能量作业状况时，三相沟通输入电流与三相沟通输入电压反相，整流器作业在逆变形式向电网回馈能量。Vm的改变反映了整流器作业形式的改变，当负载安稳作业时Vm为一常量，当负载由从电网吸收能量电向电网反应能量时Vm减小;当负载向电网反应能量到从电网吸收能量时Vm增大。
实验波形如图7和图8所示，电压衰减了10倍，电流为20 mV对应1 A。图7为负载从电网吸收能量时A相输入电压和A相输入电流的实验波形;图8为负载向电网反应能量时A相输入电压和A相输入电流的实验波形。由图7可知，负载从电网吸收能量时，A相输入电流为与A相电压同相的正弦波;由图8可知，负载向电网反应能量时，A相输入电流为与A相电压反相的正弦波。
4 结束语
由仿真和实验成果可知，按本文所述办法规划的PWM整流器，网侧电流波形根本坚持正弦，且输入功率因数根本为1，不受频率改变的影响，别的能量也可双向活动。由此标明，本文给出的操控电路规划办法和参数规划，可到达按捺谐波电流的意图，满意直流侧电压的抗干扰性和动态稳态功能，为PWM整流器参数的规划供给了参阅。
