郑 伟，郝保明

宿州学院机械与电子工程学院，宿州,234000

采用PWM方式控制的电压型整流电路(VSR)，在进行升压整流的同时，还可以实现网侧电流的正弦化，并能够完成电能的双向传输。按照网侧进线的相数不同，VSR可简单地分为单相电路和三相电路；按照是否具有网侧电流闭环，VSR又可分为直接电流控制型和间接电流控制型，其中间接电流控制也称为相位和幅值控制[1]。本文针对单相PWM整流电路，研究其交流侧参数在相位与幅值控制方式下的数学关系，构建控制模型并进行仿真。

1 主电路结构与控制模式

在图1所示的单相VSR电路中，网侧电感L用于滤除与载波频率有关的高次谐波；交流侧电阻R包括了滤波电感的等效电阻与电桥中半导体开关的损耗电阻。

图1 单相VSR主电路

若以正弦波作为调制信号，对电路进行PWM控制，即可在A、B间生成SPWM电压。本文以uAB表示A、B间SPWM电压的基波分量，即uAB是与调制信号同频率、同相位的正弦波。

根据交流侧的回路电压方程，可以得到如图2所示的相量关系图。

图2 单相VSR交流侧相量关系图

us=uL+uR+uAB

(1)

图中将电网电压us的相量作为参考相量：

us=Us·sinωt

(2)

在静态条件下，uR的相位与is相位相同，uL的相位比is相位超前90°,当交流侧电阻与电感已知时，is与us的相位关系由uAB决定。实际控制中，选取uAB作为直接被控量，通过控制运算生成期望的调制信号，将调制信号ur与载波uc进行比较后，对主电路进行PWM控制，便可在整流桥的输入端得到相位与幅值可控的SPWM电压。因为在控制结构中只利用直流侧电压形成闭环，省去了交流侧电流闭环，通过控制SPWM电压的相位与幅值，从而间接地控制交流侧电流，所以相幅控制方式属于间接电流控制。……