实用的整流电路几乎都是晶闸管整流或二极管整流
晶闸管相控整流电路：输入电流滞后于电压，且谐波分量大，因此功率因数很低 二极管整流电路：虽位移因数接近1，但输入电流谐波很大，所以功率因数也很低
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路
可使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因数近似为1，也称单位功率因数变流器，或高功率因数整流器
6.4.1 PWM整流电路的工作原理
PWM整流电路也可分为电压型和电流型两大类，目前电压型的较多
1．单相PWM整流电路
喷胶图6-28a和b分别为单相半桥和全桥PWM微型轴整流电路
半桥电路直流侧电容必须由两个电容串联，其中点和交流电源连接
全桥电路直流侧电容只要一个就可以
交流侧电感Ls包括外接电抗器的电感和交流电源内部电感，是电路正常工作所必须的
图6-28 单相PWM整流电路 a) 单相半桥电路 b) 单相全桥电路 |
|
单相全桥PWM整流电路的工作原理
正弦信号波和三角波相比较的方法对V1~V4进行SPWM控制，就可在交流输入端AB产生SPWM波uAB
uAB中含有和信号波同频率且幅值成比例的基波、和载波有关的高频谐波，不含低次谐波
由于Ls的滤波作用，谐波电压只使is产生很小的脉动
当信号波频率和电源频率相同时，is也为与电源频率相同的正弦波
us一定时，is幅值和相位仅由uAB中基波uABf的幅值及其与us的相位差决定
改变uABf的幅值和相位，可使is和us同相或反相，is比us超前90°，或is与us相位差为所需角度
相量图（图6-29）
a：滞后相角δ，和同相，整流状态，功率因数为1，PWM整流电路最基本的工作状态
b：超前相角云资源共享δ，和反相，逆变状态，说明PWM整流电路可实现能量正反两方向流动，这一特点对于需再生制动的交流电动机调速系统很重要
c：滞后相角δ，超前90°，电路向交流电源送出无功功率，这时称为静止无功功率发送器（Static Var Generator—SVG）
d：通过对幅值和相位的控制，可以使比超前或滞后任一角度ϕ
图6-29 PWM整流电路的运行方式相量图 a)整流运行 b)逆变运行 c)无功补偿运行 d)超前角为 |
|
对单相全桥PWM整流电路工作原理的进一步说明
整流状态下
us > 0时，（V2、VD4、VD1、Ls）和（V3、VD1、VD4、Ls）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、Ls）为例
V2通时，us通过V2、VD4向Ls储能
V2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向C充电
us < 0时，（V1、VD3、VD2、Ls）和（V4、VD2、VD3、Ls）分别组成两个升压斩波电路
由于是按升压斩波电路工作，如控制不当，直流侧电容电压可能比交流电压峰值高出许多倍，对器件形成威胁
另一方面，如直流侧电压过低，例如低于us的峰值，则uAB中就得不到图6-29a中所需的足够高的基波电压幅值，或uAB中含有较大的低次谐波，这样就不能按需要控制is，is波形会销子材料
畸变
可见，电压型PWM整流电路是升压型整流电路，其输出直流电压可从交流电源电压峰值附近向高调节，如要向低调节就会使性能恶化，以至不能工作
2．三相PWM整流电路
图6-30，三相桥式PWM整流电路，最基本的PWM整流电路之一，应用最广
工作原理和前述的单相全桥电路相似，只是从单相扩展到三相
进行SPWM控制，在交流输入端A、B和C可得SPWM电压，按图6-29a的相量图控制，可使ia、ib、ic为正弦波且和电压同相且功率因数近似为1
和单相相同，该电路也可工作在逆变运行状态及图c或d的状态
6.4.2 PWM整流电路的控制方法
受机 有多种控制方法，根据有没有引入电流反馈可分为两种
没有引入交流电流反馈的——间接电流控制
引入交流电流反馈的——直接电流控制
1．间接电流控制
间接电流控制也称为相位和幅值控制
按图6-29a（逆变时为图6-29b）的相量关系来控制整流桥交流输入端电压，使得输入电流和电压同相位，从而得到功率因数为1的控制效果
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议