三相四线PWM整流器的中线电流控制策略与实验验证

本文主要探讨了三相四线PWM整流器在中大功率高频不间断电源（UPS）系统中的应用，特别是在作为前级整流器时的特殊挑战。相比于传统的三相三线整流器，三相四线整流器的特点在于其输出正负两个直流母线，同时在输入端存在零序电流通路。由于这种拓扑结构，如果简单地沿用三相三线整流器的控制策略，可能会导致显著的中线电流问题，这不仅可能影响系统的稳定性，还会增加能耗和发热。 针对这个问题，研究者深入分析了三相四线整流器的工作原理和中线电流产生的机理。他们构建了一个详细的数学模型，揭示了中线电流是如何随着输入电压和 PWM 脉冲宽度调制（PWM）的变化而变化的。通过这个模型，他们能够设计出一种基于同步旋转坐标系的控制算法，旨在实现对正负直流母线电压的均衡控制和有效的中线电流管理。 控制算法的关键目标是抑制中线电流的过载，同时保持输出电压的稳定，减少输入电流的谐波成分。作者在功率为40kW的实验样机上验证了这一控制策略的有效性。实验证明，新算法成功地实现了正负母线电压的平衡，以及输入电流的优化，从而提高了整个UPS系统的效率和可靠性。 整篇文章的技术重点在于解决三相四线整流器特有的技术难题，这对于电力电子系统的设计者和工程师来说具有重要的参考价值。关键词包括整流器、不间断电源、脉宽调制等，这些概念在本文中都被深入探讨并应用于实际的电路设计和控制策略中。本文的研究成果对于提高大功率UPS系统的性能和能效具有实际意义，也为相关领域的进一步研究提供了理论基础和技术支持。