外文翻译PWM整流器中的应用自反馈串级调速系统Word格式.docx
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PWM整流器在自反馈串级调速系统的应用
摘要：
本文分析了自反馈串级调速系统功率因数较低的原因，并提出了一种新的基于PWM技术的串级调速系统方案。
在此系统中，用IGBT代替了可控硅。
它可以提供电容式无功功率去补偿传统的串级调速系统产生的感应无功功率，因此，它可以提高功率因数。
文中介绍了PWM整流器和PWM电流控制方案。
最后给出了仿真结果和结论，结果表明，新系统工作在单位功率因数。
索引词-串级控制，功率因数，脉宽调制
一导言
在我们的日常生活和工业生产中，电力系统占相当大的比重，特别是这些载荷鼓风机和泵，使用多能量，因此节能的风机和水泵正在成为工业生产的主要问题之一。
利用可控硅串级调速控制，是风机和水泵节能的有效手段。
比较变频调速控制，这种方法更好，更便宜，不仅能平滑调速还能节能20％〜40％。
但是，传统的级联速度控制系统具有低谐波因素和多一些缺点。
功率因数高负荷，高速低转速负荷0.40.6。
它带来了巨大的浪费和污染。
这个缺点阻碍了延伸和串级调速中的应用。
在一种新的级联速度控制系统方案的基础上，提出了PWM整流器。
在新的计划中，晶闸管逆变器被IGBT代带，并且系统具有高功率因数。
二CHOP内馈调速的原理
在电机中内反馈串级调速控制系统是异步电动机转子系列woundrotor抵抗速度的基础。
一个新的三相对称绕组命名调整绕组定子绕组上，建立的初级绕组称为主绕组。
额外的电动势绕组的调整是由主绕组引起的。
采用晶闸管逆变器，附加电动势serriedwound与转子绕组，其速度可以通过改变其规定。
普通串级调速系统调速是通过改变反角β，但无功功率提升，功率因数作为反角增加而减少。
因此，斩波串级speedregulation系统如下：
1.对斩波串级调速系统中的整流桥输出电压。
逆变器的输出电压转子回路方程是。
因此，旋转速度公式可以显示为：
是调整相绕组电压，是斩波器脉冲持续时间比和对应的是转子额定电压。
因此，电机的旋转速度可通过调节控制脉冲宽度的比例。
（1）
三功率因数的分析
对串级调速系统功率因数为：
在公式中，P1是由电机吸收的有功功率;
PT是有功功率给电网的反馈;
Q1是由电机从电网吸收的无功功率;
QT是逆变器从电网吸收的无功功率。
在斩波串级调速系统，逆角β为固定的，因为，它是一般约。
因此，在系统中QT是不变的。
但是，当电机在低速运行，增加，功率因数下降。
四PWM整流器的定性分析
可控硅由PWM整流器取代，新的级联速度控制系统方案原理图图2：
PWM整流器是一个四象限变流器。
其交流和直流侧可以控制的。
当使用电网电测力矢量为参考，则PWM整流器的工作fourquadrant可以通过控制交流侧电压向量V。
是固定的，所以也是固定的。
在这种情况下，在PWM整流器交流侧电压矢量的运动轨迹是一个圆的半径的VL。
当V的电压矢量端点的圆轨迹A点，电流矢量延迟电动势矢量。
PWM整流器网侧电感为图3显示的特征。
当V的电压矢量端点的圆轨迹B点，电流矢量I是平行，与电动势矢量E同一方向。
在PWM整流器网侧图4显示为阻力特性。
当电压矢量端点的圆V位点C点，电流矢量I是电动势矢量的PWM整流器网侧电容，图5显示的特征。
当V的电压矢量端点的圆轨迹D点，电流矢量I是平行，与电动势矢量E相反的方向。
在PWM整流器网侧显示为图6负阻特性。
（图3）（图4）
（图5）（图6）
所以一定要确保输出端的直流电压，输入电流和交流侧电压可以在负阻或电容特性恒定的情况下工作，因此或可以提高功率因数。
五PWM整流器控制系统的设计
三相PWM整流器交流侧均为时变交流量，不利于控制系统设计。
引进电机矢量控制的思想，从交流侧看可以把电感电阻和交流侧看成一个交流电机的模型与三相逆变器相同,我们更可以把三相交流电机的控制理论运用到三相PWM整流器中。
把三相静止坐标变换成二相旋转坐标，在进行解耦控制，电压为外环，电压给定和实际的差值进行调节后经过PI后得到有功电流的给定，设定想要给定的无功电流，高功率因数系统中，功率因数为1，所以无功电流给定为0，在通过检测出来的实际的电流矢量变换和解耦后得到的实际的有功电流和无功电流与给定的有功电流和无功电流的比较来得到指令电压信号，从而我们得到如图所示的控制框图来实现系统的控制。
这种直接通过检测实际电流，再进行矢量变换解耦控制的方法直接对电流进行控制和上述的通过电压的关系来间接控制电流的方法更客观，而且控制更有效。
因此根据坐标变换的关系，三相PWM整流器拓扑结构的两相旋转坐标系dq模型可描述为：
（2）
上述方程中，，是d和q轴的电动势矢量，矢量,是组件d和q轴的在AC端，电压矢量分量，，是在交流侧电流向量d和q轴分量，p为微分算子。
在公式
（2），因为D和q轴分量耦合，很难设计出控制系统。
因此，一个控制策略的前馈解耦是给出的。
PI调节器，是层状的电流调节器，所以控制方程，矢量量化为：
（3）
，是比例调节系数和积分调节回路的电流调节系数。
，等价于，。
在电压环，所需的电流是三相对称正弦电流，它的电网电压同频。
因此，在同步旋转坐标系中，，是DC数量。
因此，和可以顺利地调整PI调节器。
方程式（4）。
（4）
介绍了在dq概念的瞬时功率，同步旋转坐标系，瞬时有功功率和PWM整流器无功功率可以显示为（5）：
（5）
为了补偿电机吸收无功功率，PWM整流器工程电容性质。
因此，编号是：
（6）
表格方程（3）（4）（6），对PWM整流器控制框图图7：
（图7）
六PWM整流器串级调速系统的仿真结果
PWM整流器仿真串级调速控制的结构图和图7的直接电流控制策略系统的基础。
模拟参数是电机额定功率为710kW，定子额定电压为6000V，额定电流为72A条，调整电压为510V，额定转速1487r/min。
交流侧电感为0.001H，直流侧为0.0033F电容，直流电压为1200V的。
仿真结果图8，图9和图10。
（图8）
（图9）
（图10）
从图8可以看出直流电压为1200V，它有利于顺利调节速度。
图9为A相电压和PWM整流器交流侧电流。
结果表明，PWM整流器的电容特性运行。
因此，有源电力输送到电网，同时产生的容性无功功率。
因此，系统的工作原理功率因数，电压波形和电流如图10。
在传统的斩波串级调速系统，因为晶闸管半控装置，逆变器上运行的特点和电感电流的波形不是正弦波。
因此网侧电流延迟和系统的功率因数。
电流和电压晶闸管逆变器并网如图11图12所示。
除了新的串级调速控制系统具有谐波少得多。
从图13和图14，总谐波失真的新系统（THD）是5.56％，是对传统的斩波串级调速系统，以12.28％的一半。
（图11）
（图12）
（图13）|
（图14）
七结论
本文提出了一种新的以级联速度控制系统为基础的PWM整流器。
仿真验证了新的控制系统，新系统可以工作在单位功率因数。
与传统的斩波串级调速系统相比，新的串级调速控制系统可节省无功补偿装置，降低谐波。
因此，PWM整流器串级调速系统将广泛应用于未来。
八参考文献
[1]马里乌什马林诺夫斯基，马立克Jasin'
ski，“简单的三相PWM整流器直接功率控制采用空间矢量调制（DPC的支持向量机），工业电子，第一卷电机及电子学工程师联合会交易，51，2号，2004年4月。
[2]蒋优化，宁宇，和龚优岷，“研究单位功率因数的内馈斩波级联调速系统”，电力电子，第39卷第6号，2005年12月。
[3]章充维，张星，“PWM整流器及其控制策略”，北京：
中国机械工业出版社，2003。
[4]陈白石“电力拖动自动控制系统”，北京：
中国机械工业出版社，1997年论文
[5]宋桂英，“内反馈调速电机系统”，硕士论文，河北科技大学。
九履历
马畅潇出生在1982年9月18日的中国。
他于2005年加入中国北方电力大学。
现在，他正在攻读电气和电子工程学院学士学位和他的专业是电力电子及电气传动设备。
电子邮箱：
machangxiao@
汪埃甍于1963年出生在中国。
她是一名华中电力大学的副教授。
是美国威斯康星大学麦迪逊分校学者从2006年1月至Jun.2007。
aiming_068@
本文摘译自：
R.Pena.J.C.Ctare.GM.Asher.Doublyfedinductiongeneratorusingback-tobackPWMconvertersanditsapplicationtovariable-spcedwindenergycration.IEEEProc-Electr.PowerAppl.Vol.143.NO.3.May1996:
231-241
TheApplicationofPWMRectifierUsedinSelfFeedback
CascadeSpeedControlSystem
MaChangxiaoandWangAimeng
Abstract--Analyzedthereasonthatthepowerfactorofselffeedbackcascadespeedcontrolsystemispoor.Anewcascadedspeed-adjustingsystemschemebasedonPWMtechniqueisproposedinthispaper.SCRissubstitutedwithIGBTinthesystem.Itcanprovidecapacitivereactivepowertocompensateinductivereactivepowerwhichtheconventionalcascadedspeedadjustingsystemproduces.Soitcanimprovepowerfactor.PWMrectifierandPWMdirectcurrentcontrolstrategyareintroducedinthepaper.Atlast,simulationresultandconclusionaregiven.ItshowsthatthenewsystemworksatunitypowerFactor.
IndexTerms--Cascadecontrol,powerfactor,PWM
I.INTRODUCTION
INourdailylifeandindustrialproduction,electricdriveaccountsforalargeproportion，especiallytheseloadsairblowersandpumpsthatusemuchenergy,sotheenergysavingoffansandpumpsisbecomingoneofthemainissuesinindustryproduction.TheuseofSCRcascadespeedcontrolisaneffectivemeans
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