CN111564982B - 三相四象限整流器的控制方法及装置 - Google Patents

三相四象限整流器的控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111564982B
CN111564982B CN202010484745.5A CN202010484745A CN111564982B CN 111564982 B CN111564982 B CN 111564982B CN 202010484745 A CN202010484745 A CN 202010484745A CN 111564982 B CN111564982 B CN 111564982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
driving pulse
bridge arm
voltage
locking angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010484745.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111564982A (zh
Inventor
胡冰
崔晓光
张勋
邵春伟
咸粤飞
袁超
谢峥
赵栋
李泽元
张利军
赵许强
张家明
侯运昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
Original Assignee
CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd filed Critical CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010484745.5A priority Critical patent/CN111564982B/zh
Publication of CN111564982A publication Critical patent/CN111564982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111564982B publication Critical patent/CN111564982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/2173—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a biphase or polyphase circuit arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本申请涉及一种三相四象限整流器的控制方法，包括：锁相角获取步骤；驱动脉冲封锁步骤，用于根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲；和，驱动脉冲开通步骤，用于根据母线电压值和锁相角，开通任一相桥臂的驱动脉冲。能够完全抑制三相整流器启动瞬间输入端产生的过冲电流，实现零输入冲击电流启动。本申请还公开了一种三相四象限整流器的控制装置。

Description

三相四象限整流器的控制方法及装置
技术领域
本申请涉及电气控制技术领域，特别涉及一种三相四象限整流器的控制方法及装置。
背景技术
基于坐标变换的直接电流控制方法具有控制精度高、调节速度快等优点，广泛应用于三相脉冲宽度调制(Pulse width modulation，简称PWM)整流器的控制。
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：基于坐标变换的直接电流控制方法中的比例积分调节器(proportional integralcontroller，简称PI)，会导致整流器启动瞬间产生过冲电流，使得功率器件承受较大的瞬时电流应力，产生过流故障，影响系统的可靠性，需要提供更可靠的方案。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。前述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种三相四象限整流器的控制方法及装置，以解决现有技术中整流器启动瞬间产生过冲电流，使得功率器件承受较大的瞬时电流应力，产生过流故障，影响系统可靠性的技术问题。
在一些实施例中，三相四象限整流器的控制方法，包括：锁相角获取步骤；驱动脉冲封锁步骤，用于根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲；和，驱动脉冲开通步骤，用于根据母线电压值和锁相角，开通任一相桥臂的驱动脉冲。
可选的，驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，根据锁相角，开通任一相桥臂的驱动脉冲。
可选的，驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当锁相角为0°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为180°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。
可选的，驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当锁相角为120°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为300°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。
可选的，锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。
可选的，在驱动脉冲封锁步骤之前，还包括：三相输入电压的相序自检步骤，用于判断三相输入电压的相序，并根据判断结果控制整流器的启动。
可选的，三相输入电压的相序自检步骤进一步包括：三相输入电压为负序时，将任意两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换。
可选的，三相输入电压的相序自检步骤进一步包括：三相输入电压为正序时，将相电压、相电流和驱动脉冲数据赋值给对应相的桥臂。
可选的，在锁相角获取步骤之前，还包括：电流内环限制整流电流参考值的步骤；电压外环PI调节参数输出量进行限幅值处理的步骤。
在一些实施例中，三相四象限整流器的控制装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行前述的三相四象限整流器的控制方法。
本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法及装置，可以实现以下技术效果：
对于采用电感值较小的输入滤波器的三相整流电路和其他三相整流电路，均能够完全抑制三相整流器启动瞬间输入端产生的过冲电流，实现零输入冲击电流启动。对于采用电感值较小的输入滤波器的三相整流电路，滤波器电感值小，滤波器的体积就小，制造成本低，有利于合理地利用产品空间和节约成本，对于整机箱体体积有要求的产品，此有益效果尤为明显。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一种三相四象限整流器的控制方法流程示意图；
图2是本公开实施例提供的三相四象限整流电路图；
图3是本公开实施例提供的三相四象限整流器启动瞬间存在电流冲击现象的波形图；
图4是图3中A区域的放大图；
图5是采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法后整流器启动瞬间的波形图；
图6是图5中B区域的放大图；
图7是另一采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法后整流器启动瞬间的波形图；
图8是图7中C区域的放大图；
图9是本公开实施例提供的三相输入电压相序自检方法示意图；
图10是本公开实施例提供的三相四象限整流器控制框图；
图11是本公开实施例提供的另一三相四象限整流器的控制方法流程示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例中三相输入电压包括：第一相、第二相和第三相，也可以是A相、B相和C相。
图1是本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法流程示意图。如图1所示，本公开实施例提供了一种三相四象限整流器的控制方法，包括：S11、锁相角获取步骤；S12、驱动脉冲封锁步骤，用于根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲；和，S13、驱动脉冲开通步骤，用于根据母线电压值和锁相角，开通任一相桥臂的驱动脉冲。
图2是本公开实施例提供的三相电压型四象限整流电路图。如图2所示，三相电压型四象限整流电路包括：第一电压采样电路21，被配置为获取电网电压；预充电电路24，与第一电压采样电路21串联连接，被配置为进行充电控制；滤波器L，与预充电电路24串联连接；电流采样电路23，与滤波器L串联连接，被配置为对输入电流进行采样；三相整流桥电路，与电流采样电路23串联连接；电容C，与三相整流桥电路并联连接，用于滤波储能；第二电压采样电路22，与三相整流桥电路并联连接，被配置为获取母线电压；数字信号处理器，与第一电压采样电路21、预充电电路24、电流采样电路23、三相整流桥电路、第二电压采样电路22和上位机建立通信连接，被配置为接收第一电压采样电路21发送的电网电压信号，接收第二电压采样电路22发送的母线电压，发送充电控制信号至预充电电路24，发送PWM驱动脉冲信号至三相整流桥电路，与上位机进行数据传输。其中，第一电压采样电路21，可以采用电压传感器采集电网电压信号；预充电电路24，可以采用接触器KM1进行电路的通断控制；电流采样电路23，可以采用电流传感器采集输入电流；第二电压采样电路22，可以采用电压传感器采集母线电压；滤波器L可以选择电感值较小的滤波器。
图3是本公开实施例提供的三相四象限整流器启动瞬间存在电流冲击现象的波形图。图4是图3中A区域的放大图。如图3和图4所示，31为输入电压波形，33为整流输出电压，34为第一相输入电流，根据34的波形变化，可以看出第一相输入电流存在明显的电流冲。
图5是采用本公开实施例提供的三相四象限整流器控制方法后整流器启动瞬间的波形图。图6是图5中B区域的放大图。需要说明的是，图5是以额定工况下的试验为例对本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法进行说明，其并不构成对本公开实施例的限制。如图5和图6所示，51为输入电感后端的输入脉冲电压，52为输入电感前端的输入电压，53为整流输出电压，54为第一相输入电流，根据54的波形变化，可以看出采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法后整流器启动瞬间，第一相输入电流无冲击的波形。
图7是另一采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法后整流器启动瞬间的波形图。图8是图7中C区域的放大图。需要说明的是，图7是以中压工况下的试验为例对本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法进行说明，其并不构成对本公开实施例的限制。如图7和图8所示，71为整流输出电压，72为第一相电流，73为第二相电流，74为输入电压，即电网电压，根据72和73的波形变化，可以看出采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法后整流器启动瞬间，第一相和第二相输入电流无冲击的波形。按照三相输入电流矢量和为零，可以得到第三相的输入电流也不存在电流冲击。采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法，能够完全抑制三相整流器启动瞬间输入端产生的过冲电流，实现零输入冲击电流启动。
在一些实施例中，驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，根据锁相角，开通任一相桥臂的驱动脉冲。
在一些实施例中，母线电压值满足预设条件，包括：母线电压值达到预设阈值。例如是，母线电压达到0.98倍额定母线电压值。
在一些实施例中，驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当锁相角为0°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为180°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为0°时，第一相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第一相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为180°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。其中，第二相桥臂和第三相桥臂始终正常工作。当锁相角为180°时，第一相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第一相桥臂，不会因为第一相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当锁相角为120°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为300°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为120°时，第二相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第二相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为300°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。其中，第一相桥臂和第三相桥臂始终正常工作。当锁相角为300°时，第二相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第二相桥臂，不会因为第二相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲；驱动脉冲开通步骤进一步包括：母线电压值满足预设条件，且锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为240°时，第三相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第三相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。其中，第一相桥臂和第二相桥臂始终正常工作。当锁相角为60°时，第三相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第三相桥臂，不会因为第三相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，在驱动脉冲封锁步骤之前，还包括：三相输入电压的相序自检步骤，用于判断三相输入电压的相序，并根据判断结果控制整流器的启动。
在一些实施例中，获取三相输入电压的相序，包括：对三相输入相电压进行clarke变换、park变换和锁相环PI调节，得到三相输入电压的相序。这样，可以实现对电压正负序的自检测，根据输入电压相序的正负，控制整流器的启动，可以实现正负序工况下，整流器的启动和稳定运行。
图9是本公开实施例提供的三相输入电压相序自检方法示意图。如图9所示，三相输入相电压ea、eb、ec经过clarke变换得到两相静止坐标系下的输入电压分量eα、eβ，再经过park变换得到两相旋转坐标系下的输入电压分量ed、eq，之后对两相旋转坐标系下的q轴分量eq进行锁相环PI调节，锁相环输入的q轴电压参考值为0，锁相环输入的q轴电压反馈值为坐标变换后的q轴电压分量eq，锁相环q轴电压参考值0与q轴电压反馈值eq的偏差进行锁相环PI参数调节，锁相环PI调节输出值乘以100π后得到锁相角频率ω，对锁相角频率ω积分获取锁相角θ；锁相角θ用于前述park变换，锁相角频率ω用于判断输入电压相序，具体地，当ω＜251.32rad/s时，正相序判断计数器phase_j清零，负相序判断计数器phase_i开始计数，当phase_i＞3000时，即，对应时间为1S时，认为输入电压相序为负序；当ω≥251.32rad/s时，则phase_i清零，phase_j开始计数，当phase_j＞3000时，即，对应时间为1S时，认为输入电压相序为正序。
在一些实施例中，三相输入电压的相序自检步骤进一步包括：三相输入电压为负序时，将任意两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换。这样，可以实现三相输入电压负序下整流器的运行。
在一些实施例中，无论是第一、第二相电压，或者，第二、第三相电压，或者，第三、第一相电压的负序，都可以将第一相电压和第二相电压进行数据交换。本公开实施例中以第一相电压和第二相电压进行数据交换为例进行说明，其并不构成对本公开实施例的限制。将电流采样电路获取的第一相电流值赋值给第二相电流，将电流采样电路获取的第二相电流值赋值给第一相电流；根据第一电压采样电路获取的三相输入线电压计算得到三相输入相电压，将第一相相电压值赋值给第二相电压，将第二相相电压值赋值给第一相电压；并由数字信号处理器将经过双闭环PI调节产生的三相驱动脉冲中的第一相驱动脉冲发送至第二相桥臂，将三相驱动脉冲中的第二相驱动脉冲发送至第一相桥臂。这样，可以实现三相电压负序输入的情况下的正常整流控制。
在一些实施例中，三相输入电压为负序时，将第一相和第二相两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换；根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲，包括：当锁相角为0°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲；或者，当锁相角为120°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲；或者，当锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲。
在一些实施例中，三相输入电压为负序时，将第一相和第二相两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换；当锁相角为0°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲；和，母线电压值满足预设条件，当锁相角为180°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为0°时，正序工况下的第一相，即，负序工况下的第二相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第二相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为180°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。其中，第一相桥臂和第三相桥臂始终正常工作。当锁相角为180°时，第二相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第二相桥臂，不会因为第二相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，三相输入电压为负序时，将第一相和第二相两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换；当锁相角为120°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲；和，母线电压值满足预设条件，当锁相角为300°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为120°时，正序工况下的第二相，即，负序工况下的第一相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第一相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为300°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。其中，第二相桥臂和第三相桥臂始终正常工作。当锁相角为300°时，第一相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第一相桥臂，不会因为第一相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，三相输入电压为负序时，将第一相和第二相两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换；当锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲；和，母线电压值满足预设条件，当锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。
当锁相角为240°时，第三相相电压最大，为相电压正弦波的正峰值，此时封锁第三相桥臂的驱动脉冲，可以抑制输入电流过冲现象，实现零输入冲击电流启动；和，母线电压值满足预设条件，整流器软启动完成，对锁相角进行实时判断，当锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。其中，第一相桥臂和第二相桥臂始终正常工作。当锁相角为60°时，第三相相电压最小，为相电压正弦波的负峰值，此时开通第三相桥臂，不会因为第三相桥臂的切入而造成电流过冲。
在一些实施例中，三相输入电压的相序自检步骤进一步包括：三相输入电压为正序时，将相电压、相电流和驱动脉冲数据赋值给对应相的桥臂。三相输入电压为正序时，将第一电压采样电路和电流采样电路采集的信号值发送至对应的通道，经过双闭环PI调节产生三相桥臂的驱动脉冲，驱动对应通道的桥臂，进入正常整流控制。这样，具有三相输入电压相序自检测的功能，能够判断三相输入电压是正序还是负序，并根据相序调整控制策略，达到任意输入相序都可以启动系统并正常运行的目的。
在一些实施例中，获取锁相角，包括：使用二阶广义积分器(Second-OrderGeneralized Integrator，简称SOGI)进行相位锁定，获取锁相角。使用SOGI可以实现恶劣条件下的精确锁相。
图10是本公开实施例提供的三相电压型四象限整流器控制框图。如图10所示，三相电压型四象限整流器采用直接电流PI控制方式，输出电压的控制方式为基于d、q旋转坐标系的直接电流PI控制结构。
在一些实施例中，获取锁相角之前，还包括：电流内环限制整流电流参考值的步骤；电压外环PI调节参数输出量进行限幅值处理的步骤。通过电压外环参考电压斜坡增加，每次增加的步长较小，使得d轴电流内环的整流电流参考值控制在较小范围内。这样，在电压环输出限幅的基础上，根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲以及特定角度开通前述桥臂的驱动脉冲，能够抑制输入端过冲电流，实现零输入冲击电流启动，解决了实际工程问题，具有很高的实用价值。
图11是本公开实施例提供的另一三相四象限整流器的控制方法流程图。如图11所示，在一些实施例中，三相四象限整流器的控制方法包括：
S111，三相四象限整流器启动；
S112，电流内环限制整流电流参考值；
S113，电压外环PI调节参数输出量进行限幅值处理；
S114，三相输入电压的相序自检，获取锁相角，当相序为正序时，转入步骤S115，当相序为负序时，转入步骤S116；
S115，驱动脉冲封锁步骤，用于根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，根据锁相角，开通前述的桥臂的驱动脉冲；
S116，将任意两相的相电压、相电流和驱动脉冲进行互换；驱动脉冲封锁步骤，用于根据锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，根据锁相角，开通前述的桥臂的驱动脉冲。其中，S115中驱动脉冲封锁步骤可以设置为当锁相角为0°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为180°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。S115中驱动脉冲封锁步骤还可以设置为当锁相角为120°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为300°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。S115中驱动脉冲封锁步骤还可以设置为当锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。S116中，将任意两相的相电压、相电流和驱动脉冲进行互换，可以设置为，将第一相和第二相两相的相电压、相电流和驱动脉冲进行互换。S116中驱动脉冲封锁步骤可以设置为当锁相角为0°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为180°时，开通第二相桥臂的驱动脉冲。S116中驱动脉冲封锁步骤还可以设置为当锁相角为120°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为300°时，开通第一相桥臂的驱动脉冲。S116中驱动脉冲封锁步骤还可以设置为当锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲并启动；驱动脉冲开通步骤可以设置为，整流器软启动完成，母线电压值满足预设条件，且锁相角为60°时，开通第三相桥臂的驱动脉冲。
采用本公开实施例提供的三相四象限整流器的控制方法，能够完全抑制三相整流器启动瞬间输入端产生的过冲电流，实现零输入冲击电流启动。
本公开实施例提供了一种三相四象限整流器的控制装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行前述的三相四象限整流器的控制方法。
对于采用电感值较小的输入滤波器的三相整流电路和其他三相整流电路，均能够完全抑制三相整流器启动瞬间输入端产生的过冲电流，实现零输入冲击电流启动。对于采用电感值较小的输入滤波器的三相整流电路，滤波器电感值小，滤波器的体积就小，制造成本低，有利于合理地利用产品空间和节约成本，对于整机箱体体积有要求的产品，此有益效果尤为明显。
前述内容，仅是本发明的较佳实施例，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种三相四象限整流器的控制方法，其特征在于，包括：
锁相角获取步骤；
三相输入电压的相序自检步骤，用于根据锁相角频率判断三相输入电压的相序，并根据判断结果控制所述整流器的启动，三相输入电压为负序时，将任意两相的相电压、相电流和驱动脉冲数据进行交换，三相输入电压为正序时，将相电压、相电流和驱动脉冲数据赋值给对应相的桥臂；和，
驱动脉冲封锁步骤，用于根据所述锁相角，封锁任一相桥臂的驱动脉冲；和，
驱动脉冲开通步骤，用于根据母线电压值和所述锁相角，开通所述任一相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当所述锁相角为0°时，封锁第一相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲开通步骤进一步包括：所述母线电压值满足预设条件，且所述锁相角为180°时，开通所述第一相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当所述锁相角为120°时，封锁第二相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲开通步骤进一步包括：所述母线电压值满足预设条件，且所述锁相角为300°时，开通所述第二相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲封锁步骤进一步包括：当所述锁相角为240°时，封锁第三相桥臂的驱动脉冲；
所述驱动脉冲开通步骤进一步包括：所述母线电压值满足预设条件，且所述锁相角为60°时，开通所述第三相桥臂的驱动脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动脉冲开通步骤进一步包括：
所述母线电压值满足预设条件，根据所述锁相角，开通所述任一相桥臂的驱动脉冲。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述锁相角获取步骤之前，还包括：
电流内环限制整流电流参考值的步骤；
电压外环PI调节参数输出量进行限幅值处理的步骤。
4.一种三相四象限整流器的控制装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至3中任一项所述的三相四象限整流器的控制方法。
CN202010484745.5A 2020-06-01 2020-06-01 三相四象限整流器的控制方法及装置 Active CN111564982B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010484745.5A CN111564982B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 三相四象限整流器的控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010484745.5A CN111564982B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 三相四象限整流器的控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111564982A CN111564982A (zh) 2020-08-21
CN111564982B true CN111564982B (zh) 2022-02-08

Family

ID=72075079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010484745.5A Active CN111564982B (zh) 2020-06-01 2020-06-01 三相四象限整流器的控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111564982B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1801957A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Emotron AB Rectifier for a frequency converter
CN102412735A (zh) * 2011-12-06 2012-04-11 中国煤炭科工集团太原研究院 四象限变频器用控制方法
CN103326601A (zh) * 2013-05-09 2013-09-25 合康变频科技（武汉）有限公司 一种pwm整流器无电流冲击的并网控制方法
CN203562765U (zh) * 2013-05-10 2014-04-23 温州大学 变流器限流保护系统控制装置
CN106100359A (zh) * 2016-06-28 2016-11-09 中车青岛四方车辆研究所有限公司 交‑直‑交型动车组辅助变流器及其工作过程
CN106410841A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 广州日滨科技发展有限公司 整流侧变流器的柔性并网方法和装置
CN106787851A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 广东工业大学 一种抑制启动电流的单相pwm整流器控制方法
CN107742987A (zh) * 2017-09-27 2018-02-27 西安索普电气技术有限公司 一种三相pwm整流器的相序自适应控制方法
CN109600031A (zh) * 2018-12-25 2019-04-09 南京浦马电力电子有限公司 一种三相有源整流电路启动冲击电流的抑制方法
CN110336455A (zh) * 2019-07-02 2019-10-15 深圳市海亿达科技股份有限公司 一种变流器软启动电路及启动方法
CN110620497A (zh) * 2019-09-25 2019-12-27 哈尔滨工程大学 抑制三相pwm整流器启动冲击电流的控制方法及电路

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1801957A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Emotron AB Rectifier for a frequency converter
CN102412735A (zh) * 2011-12-06 2012-04-11 中国煤炭科工集团太原研究院 四象限变频器用控制方法
CN103326601A (zh) * 2013-05-09 2013-09-25 合康变频科技（武汉）有限公司 一种pwm整流器无电流冲击的并网控制方法
CN203562765U (zh) * 2013-05-10 2014-04-23 温州大学 变流器限流保护系统控制装置
CN106100359A (zh) * 2016-06-28 2016-11-09 中车青岛四方车辆研究所有限公司 交‑直‑交型动车组辅助变流器及其工作过程
CN106410841A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 广州日滨科技发展有限公司 整流侧变流器的柔性并网方法和装置
CN106787851A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 广东工业大学 一种抑制启动电流的单相pwm整流器控制方法
CN107742987A (zh) * 2017-09-27 2018-02-27 西安索普电气技术有限公司 一种三相pwm整流器的相序自适应控制方法
CN109600031A (zh) * 2018-12-25 2019-04-09 南京浦马电力电子有限公司 一种三相有源整流电路启动冲击电流的抑制方法
CN110336455A (zh) * 2019-07-02 2019-10-15 深圳市海亿达科技股份有限公司 一种变流器软启动电路及启动方法
CN110620497A (zh) * 2019-09-25 2019-12-27 哈尔滨工程大学 抑制三相pwm整流器启动冲击电流的控制方法及电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN111564982A (zh) 2020-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60036192T2 (de) Synchronmotor-Steuervorrichtung und Fahrzeug mit der Steuervorrichtung
WO2021098429A1 (zh) 同步电机电感检测方法和装置
CN110943469B (zh) 一种单级式储能变流器及其控制方法
US11309789B2 (en) Inverter and soft-start method for the same
CN112701894B (zh) 考虑桥臂电流的环流注入mmc模块电压波动抑制方法
US8624533B2 (en) Inverter power generator
CN113507241B (zh) 用于永磁同步电机驱动系统的逆变器非线性补偿方法
CN108983096B (zh) 一种高压电动机功率确定方法和测量装置
CN111245277B (zh) 并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备
CN107037359A (zh) 一种用级联型高压变频器离线辨识电机参数的方法
CN111564982B (zh) 三相四象限整流器的控制方法及装置
US20230067971A1 (en) Permanent-magnet synchronous machine control method and device, and permanent-magnet synchronous machine control system
CN111769780B (zh) 一种电机控制器的控制方法、装置及汽车
CN106059547A (zh) 一种pwm中的死区补偿方法和装置
CN115207958B (zh) 一种基于深度强化学习的电流偏差控制方法及系统
US20190285698A1 (en) Insulation deterioration detection device for electric motor
CN108418442B (zh) 一种两端电压源型换流器高压直流输电系统积分终端滑模控制方法
US10122253B2 (en) Power conversion apparatus and initial charging method of the same
CN116365855B (zh) 一种三相电压型pwm整流器启动控制方法
US11469703B2 (en) Circuit system and circuit control method applied to motor drive
CN116073676B (zh) 一种三相电流源型整流器直流电压自适应调整方法
Wang et al. A Novel Method for Compensating Phase Voltage Based on Online Calculating Compensation Time
Ze et al. Fault current suppression method of MMC-HVDC DC side based on edge devices
CN116488214A (zh) 基于虚拟同步机技术的储能变流器不对称故障解析方法
Huang et al. An Inverter Nonlinearity Compensation Method with Multi-Step Waves for Speed-Sensor less Induction Motor Drives

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant