1、提高厂矿负载电能利用率的仿真设计徐冬1，方祥2，曾志勇3（安徽理工大学电气学院 淮南 邮编 232001）摘要：由于矿山中的大型负载设备的电能使用效率不高，会造成产生污染供电网的谐波，并且增加成本。从改善负载的功率因数方面，设计一种基于PWM双闭环控制的整流逆变装置，提高负载的功率因数，使得电能的利用率得以提高，从而减小谐波对电网的影响，降低成本，增强企业的竞争力。关键词：功率因数；PWM整流；仿真研究Design on Raising the Efficiency of Factories Electric Equipmentsxudong 1,fangxiang2,zengzhiyong3
2、(Electrical Engineering Department,Anhui University of Science and Technology)Abstract: Now, the efficiency of factories electric equipments is low, to get the cost become high.In this paper, give a design according to PWM double shuts wreath control of AD-DC,DC-AC.Make the efficiency high. Strength
3、en the competition ability of business enterprise.Keywords：Power-factor; PWM rectifier; simulation study1.引言现代工业系统中,诸如炼钢电弧炉,电气化铁道,矿井提 , 逆 大型 钢 于变化的 变化, 供电电 的波 变,供电电 的波 变,功率因数 化以 不 负 引 供电电 的 不 ,从而使电网电能 变 .并且造成大的,本中以矿山中用的矿井提 currency1负载，设计一种使负载的电 电流 “一 ，增加负载从电网中fifl的 功功率的数，提高电能的使用效率，降低 生产并且改善电网的供电环。2.
4、 VSR的基本理”数学型2.1 VSR的 电 用双 控制方 。abc 的PWM控制会用一 载波； 的 制且 率 ， 120。 VSR的 如 1 。cumau bc+aEbEaRcRbR bLaLcLNacbdcULR1V 3V 5V4V 6V 2V1D 3D 5D4D 6D 2DfCfCNcEAiBiCioIcoioiabubcuPN1 VSR的 2.2 VSR 数学型一 VSR 流 电 的 生电 小， 以 currency1。 ， VSR 流 （a ） 的 效电 。2 VSR 流 效电 3 关系 中：（1）（2）（3） 2， 3 的 关系 。中，因currency1 I”UL， 以 （4）
5、理 ：得（5）（4）代 （5），得（6）， 系统 ， 功率 关系， 0a b cR R R= =Lauae aNuaLaEILUaNUtEe aa sinsin( )aN pu U tw x= +sin( )La Lu U tw j= + 90 cossin sinsinPL UU sinsin LP UU cossin LP UU （7）中，（6） 代 ，化currency1（8）如用波 制（SPWM）， 高 谐波的影响，系统 到 ，”存在如关系：（9）中： 制度（9）代 （8），化得（10）这样就得到了 AC-DC电 源型变流器的 流 数学型。3.矿井提 PWM整流逆变系统的设计 仿真3.
6、1控制系统的 LdcRuUI 2cos3 2aEU LUI L2Ldcpa RuLUE21sin23 pUdcudcrp umU2rmLRmEu Lradc sin434 电 型整流器控制 在控制系统中，currency1了证整流器的输出电 恒 ，用电 闭环 ，电 的偏 积分 器， 输出 期望的 流电流的 功分 ， 中用 。 期望的功率因数， 得对 的 流电流的无功分 期望。若期望的功率因数currency11， currency1零。同 ，currency1了提高 流电流的 响 ，提高功率因数控制的准确 ，用电流闭环 ， 设置了两电流环。电流 器的输出电 currency1期望的 制电 。c
7、urrency1了提高电流的响 度，设置了前馈控制环， 由 器的输出电 成。由 器的输出电 成。在旋转坐标中， 期望的 制电 在dq轴的分 ，反旋转变换，得到止坐标系中的” 对 的。变换矩阵currency1：用波 制（SPWM）方法得到六 冲，需过2/3变换，得在abc 轴的分 。-负载uaabc/dqLR-+u i-+-+SPWMPLLdEdi*dcUdcUdEdi*diqi0qE *qidi*tan *pqu*pdu*tandiqi LLPIPI PI*di*jq*diqpdu qLiw dEqd*pu*pu ab* * *cos sinsin cosp pdp pqu uu uabq
8、qq q轾 轾轾=犏 犏犏-犏 犏臌臌 臌pu中将检测到的 流电流电 过3/2变换 旋转变换，得到 电流电 在旋转坐标中对 的分 。变换矩阵如：述变换中 用到的，由 中的锁 环得到。 提 的工作状 ，整流器 以工作在整流 逆变两种工况。面将对整流 逆变两种工况，整流器的 能进行仿真分析。3.2仿真 ：仿真参数如：电源 流 电 效40V；电 5mH；流 电容2350F；负载电 25；流电 期望200V；整流器关率6KHZ。1整流工况的 分析 *1 02 -1/2 3/23-1/2 - 3/2pappbppcu uu uuab轾轾轾犏犏= 犏犏犏犏犏 臌犏臌犏臌3/21 -1/2 -1/2203
9、3/2 - 3/2C轾=犏臌/cos sinsin cosV DCq qq q-轾=犏臌q5 流 电 电流 2逆变工况的 分析6 流 电 电流面各波 ， 以得到整流器无论工作整流工况 是逆变工况，系统各方面的 能 能到 带提 负载的要求。4. 语过设计一种适合厂矿大型用电设备的改进方法，使得负载的输 输出电 电流的 得到改善，减小矿山大型 械的谐波产生，提高了负载的用电效率约能耗，降低成本使得厂矿的竞争能力得到增强。currency1将来该类设备的改进具 一 的参考价。参考献：1王晓晨.矿井提 双PWM 变 系统的研究D ，北京:中国矿业大学，20032马小亮.大功率 - 变 矢 控制技术(第二版)M，北京: 械工业出版社,19963张崇巍 张兴.PWM整流器 控制M，北京： 械工业出版社，2003
