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基于PWM AC—AC变换的电压补偿器设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-04-07 11:13:41



PWM AC—AC变换器的拓扑结构如图4所示。变换器输出电压Vc由式(3)给出。图4所示的变换器由4个IGBT(S1a,S1b,S2a,S2b)组成,通过操作开关S1a,S1b,S2a,S2b的开/关方式,可使变换器在正确操作时输出电压Vc与Vs同相。当电网电压正常时,开关S1a,S1b保持闭合,S2a,S2b保持开断,因而变换器输出电压Vc为0,负荷电压VL等于Vs。这种操作方式称为旁路方式,此时电源功率直接传输给用户,自耦变压器处于开路状态(即只吸收励磁电流)。而当电网电压降低时,变换器的开关S1(S1a,S1b)和S2(S2a,S2b)按(5)式所示的负载周期D动作,此时的负荷电压VL就等于Vc+Vs。

IGBT元件是通过合适的门信号方式驱动,这种控制技术可有效地降低开关时的损耗,省去缓冲电路。图4所示的电路可使传统的IGBT模块在变换器中得到广泛应用。图1所示的设计方案(单相)可推广到三相系统(无论有无中性点),如图5所示。通过各个PWM变换器模块,各相可独立控制。

4 结 语
    在正常工作状况下,PWM变换器工作在旁路方式,电源功率直接传输给负荷,自耦变压器只吸收励磁电流。而当电压降低时,变换器将电压Vc迭加(补偿)上去,同时通过自耦变压器增加一定的输出功率。所以在本设计中变压器的选择主要取决于暂态过程中功率变化的能力。本装置能很方便地集成到对重要负荷供电的配电变压器中。选用图4所示的变换器,在各种不同的电压降落下来验证三相系统的情况。当一个配电网络电源单相电压或者三相电压均发生了30%的降低,在加了补偿后可维持负荷电压保持恒定。

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