简化版三相电压型PWM整流器的间接电流控制策略

基于三相电压型PWM整流器的间接电流控制方案是一种针对三相电压型脉宽调制整流器的控制策略，其核心区别于直接电流控制在于其开环的特性。间接电流控制，也称为幅值相位控制(PAC)，在控制过程中不依赖于实际电流反馈，而是利用系统稳态模型进行操作。 在传统PAC控制中，如图1所示的三相电压型整流器主电路，通过静态数学模型，比如三相静止坐标系下的低频模型（式1），控制目标是保持输出电压Vref的恒定。这个模型考虑了电网角频率ω、调制比mi以及负载条件等因素。在稳态时，控制信号Im*会驱动整流器以达到所需的输出电压。 本文提出的新型PAC控制方案简化了控制过程，仅需检测直流输出电压，而不必实时监控电流。关键参数如输入电感L（假设电阻忽略不计）、电源角频率ω、负载电阻R等被认为是已知的。在单位功率因数（φ=0°）条件下，调制比m与调制角δ之间存在确定的关系（式2和3），这些参数仅取决于系统的物理特性以及电压传输比Gv。 当输入交流电压变化时，电压传输比Gv会相应调整，通过电压环的调节机制，调制比mr会自动调整到新的稳定工作点，以维持输出电压的稳定。这一过程确保了调制比m既能满足电压传输比的约束，也能符合功率因数的要求。 具体来说，当三相输入端基波相电压幅值Vpm发生变化时，通过计算公式（4），可以确定新的调制比m值，从而保持整流器在新的工作条件下正常运行。这种方法减少了对复杂硬件的需求，如电流传感器，使得PAC控制在某些应用场景中具有一定的优势，尽管其动态响应可能不如直接电流控制迅速。 基于三相电压型PWM整流器的间接电流控制方案是一种经济高效、易于实现的控制技术，特别适用于那些对电流控制精度要求不高，但希望简化硬件设计的场合。通过理解并应用这种控制策略，工程师能够更有效地管理整流器的工作状态，确保电力转换过程的稳定和效率。