陈 岚 肖蕙蕙 郭 强 向文凯

三相Vienna整流器改进载波脉宽调制策略*

陈 岚1, 2肖蕙蕙1, 2郭 强1, 2向文凯1, 2

(1. 重庆理工大学电气与电子工程学院 重庆 400054；2. 重庆市能源互联网工程技术研究中心 重庆 400054)

考虑到滤波电感、开关器件寄生参数和控制延迟等影响因素，整流器可能工作于非单位功率因数状态。此时，整流器若采用传统基于载波的脉宽调制(Carrier-based pulse width modulation, CB-PWM)策略，则会产生电压电流极性不一致的区域，进而导致开关管误动作、降低整流器性能。为此，基于传统CB-PWM策略提出一种改进载波脉宽调制策略(Modified carrier-based pulse width modulation, MCB-PWM)来改善整流器过零点畸变现象。首先，基于三相Vienna整流器工作原理，建立两相旋转(-)坐标系下的数学模型；其次，详细分析传统CB-PWM策略引起网侧电流过零点处波形畸变的原因，设计补偿措施，给出所提MCB-PWM策略的具体原理；此外，结合传统双闭环控制，形成系统整体控制框图；最后，利用Matlab/Simulink仿真，将传统CB-PWM策略与所提MCB-PWM策略进行对比，结果表明，所提MCB-PWM策略能显著改善输入电流过零点畸变现象，理论分析的正确性和有效性得到了验证。

Vienna整流器；过零点畸变；CB-PWM；Simulink仿真

1 引言

电能质量要求日益升高，其中作为重要指标之一的谐波含量标准也相应提升。目前，抑制谐波主要是通过采用高功率因数的整流器来实现。三电平PWM整流器作为整流器发展的核心方向，相比传统两电平PWM整流器，交流侧电压电平数增多，网侧电流谐波含量低[1-3]。三相Vienna整流器因其具有较低的输入电流畸变率、开关器件电压应力小、可靠性高、效率高等优点而倍受重视[4-6]。……