[发明专利]一种三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法

说明书

本发明涉及一种三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法，其技术特点是包括以下步骤：确定三相相控整流桥的一个基波周期内六个导通区间的边界条件；确定六个导通区间内不同电路工作状态的判定条件并得到相应的电路方程；对六个导通区间的电路方程采用向后差分法进行离散化求解，获得三相相控整流桥的指令电流。本发明针对三相相控整流桥负载给出指令电流生成算法，增加了现有电力电子负载所能模拟的负载类型，提高了电力电子负载模拟非线性负载的能力，而且计算准确度较高，能够满足模拟精度要求，可广泛应用于电力电子负载模拟非线性负载特性中，能够更好地测试电源带载能力。

技术领域

本发明涉及三相相控整流桥技术，具体涉及一种三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法。

背景技术

电能装置(交流稳压电源、UPS、开关直流电源、交流电机驱动器等)在出厂时都需要根据标准要求进行严格的老化实验和相关的动态、稳态带载实验，以保证电源设备的质量。传统考核电源的方法是选用电阻、电感和电容的组合作为阻性、阻感性或者阻容性负载，选用不控整流桥作为非线性负载。这种方法明显存在电能消耗大、负载不灵活、自动化程度低等缺点，因此一种灵活、绿色、高效的试验装置—电力电子负载应运而生。

根据电力电子负载输入电能的特性，可以将其分为直流电力电子负载和交流电力电子负载。其中直流电力电子负载用于测试直流电源，如直流发电机、蓄电池等；交流电力电子负载用于测试交流电源，如交流稳压电源、不间断电源、交流电机驱动器等。对于直流电力电子负载的研究比较成熟，市面产品较多；而交流电力电子负载的研究相对较少，还存在一些问题以待解决，比如：非线性负载模拟的指令电流生成算法、电流跟踪控制策略、交流电机模拟方法等。

交流电力电子负载最常用的结构拓扑为背靠背变流器，被试电源侧的称之为负载变流器，完成多种特性负载的模拟功能，其中包含一个关键问题，就是指令电流生成算法。根据负载类型可以将指令生成算法分为线性负载模拟的指令电流生成算法和非线性负载模拟的指令电流生成算法。对于前者的研究比较成熟，而对于后者的研究较少，目前研究主要是针对三相不控整流桥负载模拟的指令电流生成算法。但是相对于三相不控整流桥，三相相控整流桥的应用更为广泛，其输入电流的谐波特性更加多样化，更适合作为考核被试电源带载能力的负载，然而目前相关研究非常少，所以开展三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法的研究是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供提供一种设计合理、准确度高的三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种三相相控整流桥负载模拟的指令电流生成算法，包括以下步骤：

步骤1、确定三相相控整流桥的一个基波周期内六个导通区间的边界条件；

步骤2、确定六个导通区间内不同电路工作状态的判定条件并得到相应的电路方程；

步骤3、对六个导通区间的电路方程采用向后差分法进行离散化求解，获得三相相控整流桥的指令电流。

进一步，所述步骤1的具体实现方法为：

根据电路工作特性将脉冲触发角划分为三种情况：0°～30°、30°～90°和90°～120°，确定一个基波周期的六个区间的边界条件如下：

(1)当脉冲触发角为0°～30°时，导通区间的边界条件分别为：

和

(2)当脉冲触发角为30°～90°时，导通区间的边界条件分别为：

和

(3)当脉冲触发角为90°～120°时，导通区间的边界条件分别为：