IGBT整流器功率因数控制方法

IGBT整流器功率因数控制方法

　　那么改变vc到什么程度才能实现is与vs同相位呢？

　　我们可以画出有关电压和电流的矢量图。

　　要把整流器的功率因数控制在1.0的话，只要把无功电流设定值设为0（id﹡＝0），通过整流器控制系统调节改变输出电压vc的大小和相位，使实际无功电流分量id＝0，那么is＝iq+id＝iq，is就能与vs保持在同相位，功率因数控制到了1.0。

　　当电动机减速制动时，从逆变器返回再生能量使直流电压升高，此时整流器处于再生逆变状态，把再生能量回馈到电网，保持直流电压稳定。

　　我们希望整流器不论是工作在整流状态还是逆变状态其功率因素都等于1.0，因此整流器工作在逆变状态时，只要做到is与vs的相位是反相的，功率因数同样可控制在1.0，这时能量是往电网方向流动的。

       3 ct异常对整流器的影响

　　整流器中电流检测元件采用的是nnc系列有源电流互感器（简称ct）。

　　ct的好坏直接影响到整流器实际电流的检测，也直接关系整流器控制的好坏。ct的异常一般表现为两种情况，一种是ct损坏检测不到电流（即电流检测为0），另一种是ct检测产生衰减（即电流检测偏小），通常第一种情况发生的概率较大。但不管是哪种情况，都会引起整流器工作不正常。

　　整流器正常工作时，r、s、t三相电流是互相对称的，即三相幅值一样，相位将互差120°，而且任何时刻要保持三相电流之和为0，即ir+is+it=0，日立称之为电流平衡控制。当系统中某处有漏电产生时，ir+is+it≠0，起到监控报警作用。

　　如果ct损坏检测不到电流（即电流检测为0，例如r相电流ir＝0），由于电流给定是一直存在的，则因为相电流调节器的作用，r相电流会越来越大，直到过流跳电或dc过压跳电（如果dc电压先起作用的话）。

　　如果由于线路缺相，ct也检测不到电流（例如r相电流ir＝0），则由于平衡控制会使另外两相电流的相位差变为180°，幅值相等（当然为补偿“缺相”的那相电流，另两相电流将增大），以满足矢量和为零的控制要求，如图8所示。此时，根据r、s、t相实际电流计算出的有功分量电流iq和无功分量电流id已经不是正常直流量，而是含有2倍频（相电流频率）成份的交流量。

　　如果ct检测有衰减，则由于相电流调节器的作用，r相实际电流会偏大，但此时整流器里的控制和显示的r相电流值还是与给定值一致的，整流器控制系统本身并不能判断出该ct有问题。例如在ct正常时，整流器r相实际电流为1000a时，ct检测输出10v，而当ct有衰减时，同样1000a的电流ct输出只有9.5v，由于电流调节器的作用，最终结果要把电流调节到“10v”，对应的实际电流为10v/9.5v×1000a=1053a。但ct和控制系统仍然认为整流器r相实际电流为1000a。

　　小电流测量的ct有异常时，可以通过测试来判断。但对于大电流ct（例如5000a），由于没有专用的设备，现场一般很难判断其好坏，这方面问题有待于我们研究和解决。

       4 结束语

　　igbt高功率因数整流器在现场已经得到了广泛应用，效果良好，系统运行稳定，操作维护方便。由于igbt高功率因数整流器的应用，保证了电网侧输入功率因数接近于1.0，有效降低了谐波对电网的影响。