三相电压型PWM整流器控制技术综述

时间：2025-07-09

２００５年１２爿第２０卷第１２期

电工技术学报

ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＦＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬＳＯＣＩＥＴＹ

Ｖ０１．２０Ｄｅｃ

Ｎｏ１２２００５

三相电压型ＰＷＭ整流器控制技术综述

伍小杰１

（１．中国矿业大学信电学院徐州摘要

罗悦华１乔树通２

２上海交通大学电气工程系

上海２００２４０）

２２１００８

介绍了三相电压型ＰＷＭ整流器的四种控制技术：电压定向控制（ＶＯＣ）、虚拟磁链定向控

制（ＶＦＯＣ）、基于电压的直接功率控制（Ｖ－ＤＰＣ）和基于虚拟磁链的直接功率控制（ＶＦ．ＤＰＣ）。最后，对三相电压型ＰＷＭ整流器的控制技术进行展望。

关键词：ＰＷＭ整流器控制技术综述中图分类号：ＴＭ４６１．３ＡＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｉｃａｌ

Ｓｕｍｍａｒｙ

ｏｆＴｈｒｅｅ－ＰｈａｓｅＶｏｌｔａｇｅ－Ｓｏｕｒｃｅ

ＰＷＭ

（１

Ｒｅｃｆｉｆｉｅｒｓ

ａｉａｏＳｈｕｔｏｎ９２

Ｘｕｚｈｏｕ

２００２４０

２２１００８

Ｃｈｉｎａ）

Ｃｈｉｎａ

ＷｕＸｈ７０ｊｉｅ。ＬｕｏＹｕｅｈｕａｌ

ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２．Ｓｈａｎｇｈ“ＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

Ｓｈａｎｇｈａｉ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｉｎ

ｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ｆｏｕｒｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈａｒｅ：ｔｈｅ

ＳＯ—ｃａｌｌｅｄ

ｖｏｌｔａｇｅ

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ）ｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ

ａｒｅ

ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｓｅ

ｏｒｉｅｎｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ（ＶＯＣ）．ｖｉｒｔｕａｌ—ｆｌｕｘｏｒｉｅｎｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ

（ＶＦＯＣ）．ｖｏｌｔａｇｅ—ｂａｓｅｄｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ（Ｖ－ＤＰＣ）ａｎｄｔｈｅｖｉｒｔｕａｌ—ｆｌｕｘｂａｓｅｄｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ（ＶＦ—ＤＰＣ）．Ａｔｌａｓｔ．ｔｈｅｐａｐｅｒｌｏｏｋｓｆｏｒｗａｒｄｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅ

ｓｏｕｒｃｅ

ＰＷＭ

ｒｅｃｔｉｆｊｅｒｓ．

ｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＷＭ

１

引言

－－｝Ｈ电压型ＰＷＭ整流器具有输入电流正弦性

基础研究，２０世纪８０年代后期随着全拧型器件的问世，采用全控型器件实现ＰＷＭ高频整流的研究进入高潮，除ｒ其拓扑结构的不断发展，借助现代控制理论和智能控制技术，科研工作者也致力于控制技术的研究，使整流器的控制方式简化，系统性能优化，应用领域扩大。因此，ＰＷＭ整流器控制技术的深入研究意义悠远。

本文首先介绍了ｉ相电压型ＰＷＭ整流器的拓扑结构，在此基础上对其控制技术做详细论述，重点介绍ｒ四种控制策略：电压定向控制、虚拟磁链定向控制、基于电压的直接功率控制和基于虚拟磁链的直接功率控制。最后对ＰＷＭ整流器的控制技术进行展望。

好、可获得单位功率因数、能量可实现双向流动等特性，消除了传统意义上的整流电路中存在谐波含量大、功率因数低和能量不能回馈等问题。随着电力系统理论的发展和对电力系统中所存在问题的深入研究，如无功功率补偿、谐波抑制、对负载对电网冲击的抑制等，目前其己被广泛用于改造电网污染和提高电能利用率。另外，三相电压型ＰＷＭ整流器也Ｊｌ。泛用于新能源的利用，如用作并网装置时可把本地装置消耗不了的电能回馈到电网，可以以单位功率因数运行，消除谐波，最终可以提高对风能、太阳能的利剧率。总之，这种整流器性能优越，可以替代传统的整流电路实现装置的“绿色”运行，有着更为广泛的应用前景和重要的研究价值。

２０世纪７０年代初国外就开始了ＰＷＭ整流器的

收稿日期２００５０４—２６改稿日期２００５—０７—２１

２拓扑结构

图ｌ给出三相电压犁ＰＷＭ整流器的主电路：ｖ。，‰，ｖ。为交流侧的三相电压源，ｉ。，ｉｂ，ｆ。为ｊ相交流侧的电流，ｖ。。为直流侧的电压，只为整流器的

万方数据　

８

电工技术学报

２００５年１２月

负载，Ｌ为电抗器及线路的电感，尺ｓ为线路阻抗，电容ｃｄ为直流滤波电容，容量较大时为有极性电容。

Ａｃ侧

｝ＰＷＭ整流器

Ｄｃ侧