三电平PWM整流器无传感器控制：虚拟磁链观测与应用

"这篇论文是2009年发表在《清华大学学报(自然科学版)》上的一篇关于三电平脉宽调制整流器的研究，由张颖超、赵争鸣等多位作者共同完成。研究重点在于开发一种无传感器控制技术，即虚拟磁链观测方法，用于三电平脉宽调制整流器，旨在提升系统的可靠性和降低成本。论文还探讨了虚拟磁链应用后在系统启动时可能导致的电流浪涌问题，并提出了预计算和软启动的控制策略，通过实验验证，这种方法可以有效降低启动电流约50%。" 在三电平脉宽调制整流器中，虚拟磁链是一种创新的控制策略，它允许系统在没有物理传感器的情况下进行操作。传统的三电平整流器通常依赖于网侧电压传感器来维持稳定运行，但这种依赖增加了系统的复杂性和成本，同时也降低了其可靠性。无传感器控制技术，如虚拟磁链，正是为了解决这些问题。 虚拟磁链的观测方法是通过对整流器内部磁链状态的数学建模和实时估算来实现的。这种方法可以提供与实际磁链状态相当的估计值，从而实现对整流器的精确控制，而无需实际测量硬件。论文中提到了两种具体的应用场景，这些应用场景展示了如何利用虚拟磁链来进行无传感器控制。 然而，虚拟磁链的应用并非没有挑战。在系统启动阶段，由于磁链估算的瞬态响应，可能会引起过大的电流浪涌。为了解决这个问题，研究人员提出了虚拟磁链预计算和软启动控制策略。预计算涉及到在启动前预先计算虚拟磁链的状态，以减少启动过程中的不确定性和误差。软启动控制则是一种逐步增加电流的方法，以平滑地引入系统，从而有效地减小启动电流峰值。 实验结果证明，结合虚拟磁链预计算和软启动控制策略，三电平脉宽调制整流器可以成功实现无网侧电压传感器控制，同时显著降低了启动电流，降低了约50%，这表明这种方法对于提高系统效率和稳定性具有重要意义。 这篇论文对于理解和实施三电平脉宽调制整流器的无传感器控制提供了重要的理论和实践指导，对于未来电力电子设备的设计和优化具有广泛的参考价值。