[发明专利]一种三相四象限整流器的电流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相四象限整流器的电流控制方法，特别是一种基于两相静止坐标系下预测电流的三相四象限整流器电流控制方法。

背景技术

随着变频器的大量使用，变频器所产生的大量的网侧谐波电流严重污染了工业电网，同时由于变频器无法直接将电机制动产生的能量回馈给电网，导致大量制动能量只能通过制动电阻消耗掉，造成电能的浪费，另外，由于工业电网的电压波动厉害，会导致变频器工作不稳定，变频器输出性能不理想。为了解决这个问题，人们发明了一种三相四象限整流器。三相四象限整流器可以使输入到整流器的电能功率因数接近1，同时还能将变频器回馈的电能以功率因数接近-1的形式回馈给电网，同时三相四象限整流器还可以输出稳定的直流电压供逆变器使用。

三相四象限整流器的一个基本目的是能够提供平稳的、符合逆变器要求的直流电压，而电流控制方法对其性能起着极其重要的作用，其控制方法的好坏直接影响三相四象限整流器的功率因数，也对三相四象限整流器的前端电感的选择产生影响。

三相四象限整流器的电流控制方法主要有间接电流控制法和直接电流控制法两类，间接电流控制法虽然电路简单，但是存在电流动态响应慢、功率因数低、对系统参数敏感的缺点；直接电流控制法虽然克服了间接电流控制法的缺点，但直接电流控制法由于采用电流闭环控制，结构复杂，需要调试的参数很多，与电压外环互相影响，调试难度大。

发明内容

为了克服现有直接电流控制方法的上述缺点，本发明要设计一种结构简单、功率因数高、受系统参数影响小的三相四象限整流器的电流控制方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种三相四象限整流器的电流控制方法包括以下步骤：

A、电流幅值控制计算

采用电压闭环控制，将电压传感器采样反馈的当前直流电压值与给定目标电压参考电压进行比较，以其差值输入电压调节器，以电压调节器的输出值作为给定电流幅值；所述的电压调节器采用简单的PI电压调节器，给定电流幅值的计算公式为：

Im*=kp(Udc*-Udc)+kI∫(Udc*-Udc)dt---(1)]]>

式中，I^*_m为给定电流幅值，U^*_dc为给定目标电压，U_dc为电压传感器采样反馈的当前直流电压值，K_p、K_i分别为比例系数和积分系数；

B、电流相位控制

对于两相静止坐标系下的电流给定值按下式计算：