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1 引言
雙pwm變流器因其具有輸入功率因數(shù)高，諧波污染小，能量能夠雙向流動等特點而備受人們關(guān)注。本文主要探討雙pwm變流器核心技術(shù)中的pi參數(shù)的確定。pi參數(shù)的整定方法有許多，如自適應(yīng)pid，模糊邏輯，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，但這些方法在雙pwm變流器中不大適用，所以工程中仍采用常規(guī)古典方法，按誤差進行比例和積分控制的pi調(diào)節(jié)器，此調(diào)節(jié)器技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用比較廣泛，其結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)易于調(diào)整。實踐證明，常規(guī)古典pi調(diào)節(jié)器在雙pwm變流器中是可行的。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
電壓型雙pwm變流器的主電路如圖1所示。

圖1 雙向變流器的主電路

其中: 分別是三相交流輸入相電壓、相電流; l是交流側(cè)輸入電抗器;
構(gòu)成雙向變流器的三個橋臂，其結(jié)構(gòu)與普通逆變器相似，直流側(cè)濾波電容c，母線電壓為。

定義開關(guān)函數(shù):

以a相為例，

把式(4a)、(4b)、(4c)分別代入式(1)、(2)、(3)中，有:

由于系統(tǒng)是三相三線制，有:

由(5)+(6)+(7)整理得:

設(shè)v*為橋臂中點電壓矢量, v為三相電源電壓矢量, 則

其中: t為開關(guān)周期。

3 pi調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)計
雙向pwm變流器一般是雙閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)電流環(huán)的三相參考電流信號由外環(huán)電壓環(huán)通過pi調(diào)節(jié)器獲得，如圖2所示。

圖2 pi調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖(m=a,b,c)

在圖(1)中，由式(4)和式(11)可解得:

定義開關(guān)狀態(tài)矢量s，有:
又因為:

由于系統(tǒng)動態(tài)變化時，母線電壓是個變化量，用u0表示變化量，所以上式為:
v*=u0×s (15)
把式(15)代入式(11)得:

上式電壓矢量v用向量形式表示，即v=eejωt
當(dāng)系統(tǒng)處于單位功率因數(shù)工作時, 輸入側(cè)電流相位應(yīng)為:
i = is(t) ejωt (17)
由圖2得:

對(18)是進行求導(dǎo)得:

由圖(1)得:

進一步分析，直流側(cè)電流i可由雙極性二值邏輯開關(guān)矢量s和交流側(cè)電流矢量i描述得:

式中:s*、i*表示s、i的共軛復(fù)矢量。
由式(16)得:

由式(20)、(21)、(22)得:

定義狀態(tài)變量:

所以
對式(26)、(27)在工作點()處進行線性化處理:

因此，系統(tǒng)的特征方程為:

由勞斯穩(wěn)定判定可解:

4 試驗結(jié)果
結(jié)合理論分析和多次樣機試驗, 整個系統(tǒng)的參數(shù)所選如下:輸入相電壓為220v時, 輸入電感為4mh, 濾波電容為10000μf, 母線電壓為600v, 用87c196mc作為控制器芯片, 在程序設(shè)計中的pi參數(shù)依據(jù)上面所述確定一組參數(shù)，試驗結(jié)果如下, 其中圖3是整流狀態(tài), 圖4是能量回饋狀態(tài)。

圖3 整流狀態(tài)相電壓電流圖

圖4 能量回饋相電壓電流圖

5 結(jié)束語
pwm變流器具有輸入波形好，功率因數(shù)高。對電網(wǎng)來說是從系統(tǒng)內(nèi)部主動的解決諧波污染問題。通過多次的樣機試驗，所設(shè)計雙pwm變流器是可行的。

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跨國公司加大電力供應(yīng)與節(jié)能研發(fā)

中國經(jīng)濟的高速增長正受到能源短缺的制約。日前，abb集團設(shè)在北京的新研發(fā)中心正式成立。這家以電力和自動化技術(shù)為專長的公司將加大電力供應(yīng)與節(jié)約能源的研發(fā)。
“由電力、自動化技術(shù)兩大虛擬實驗室組成的北京研發(fā)中心將致力于中國政府優(yōu)先考慮的幾個領(lǐng)域，”abb(中國)有限公司董事長兼總裁路義普表示，如提高工業(yè)領(lǐng)域的效率以節(jié)約能源，提供更多的電力，以及800kv直流和1000kv交流特高壓輸電等。
不久前，ａｂｂ首次公布其中國年度業(yè)績。2004年新增訂單額超過26億美元，比2003年提高62％。該公司制定的在華實現(xiàn)贏利性發(fā)展的五點戰(zhàn)略，包括實現(xiàn)20％的年增長率，至少新增投資1億美元，成本轉(zhuǎn)移、建立新研發(fā)中心和新募員工5000名。
abb首席執(zhí)行官白業(yè)功透露，該公司每年投入研發(fā)的資金占其銷售額的5％，2004年的研發(fā)投資是10億美元，而且，大部分投向了中國。北京研發(fā)中心將與上海的機器人研究和在廈門、廣州等城市開展的產(chǎn)品研究連接在一起，并和我們設(shè)在美國、歐洲和印度等地的研發(fā)機構(gòu)組成一個全球網(wǎng)絡(luò)，研究電力技術(shù)和滿足中國對電力系統(tǒng)的一些特殊需求。同時，繼續(xù)開展自動化技術(shù)的研究，其中，機器人應(yīng)用是工作重點。希望今年年底北京研發(fā)中心的人員數(shù)量達到50人，將來增加到100人。