基于幅相控制的變頻器能量回饋控制系統張承慧李珂杜春水崔納新（山東大學控制科學與工程學院濟南250061）基于幅相控制的SPWM能量回饋控制系統，克服了傳統Bang-Bang控制存在的控制精度低的缺陷，實現了單位功率因數正弦波電流回饋和對回饋電流精確控制，使變頻器可四象限運行。首先給出了主電路、控制電路的設計思路，然后從回饋電流諧波分析入手推導了能量回饋系統扼流電抗器的電感量的設計公式。電壓矢量圖可知，在電網電壓Ea和La、Ra?定的情況下，只要調節Ua的幅值和相位，就能控制Ia的幅值和相位，從而達到了控制回饋電流大小和回饋功率因數的目的。然而，Ua的幅值和相位存在耦合關系，這在單位功率因數情況下的電壓矢量圖中表現得尤為明顯，需要通過計算得到所需的控制量。

　　為討論方便，只分析單位功率因數回饋情況下各變量間的關系由和開關頻率的增大，電感量取值變小。從成本、體積和回饋電流質量等多方面綜合考慮，上的下限對于電感量的選取更有意義，可根據下限及一定的裕量選定電抗器的電感值。

　　6電路得到方波。同步信號如a所示，方波上升沿與交流周期過零點同步。

　　b為回饋電流和電網電壓波形，CH1為電網電壓波形，取自同步變壓器二次側，CH2為回饋電流波形。可以看到，電壓電流波形反相，實測功率因數絕對值0.98.如，同步變壓器二次側取得的電壓波形較差，是因為實驗室電網質量較差，并非回饋所致（回饋和不回饋情況下，電網電壓畸變率都在6.5%）。回饋電流近似于正弦波，利用FLUKE-41B多功能諧波分析儀測得總諧波畸變率7結論本文通過分析有源逆變交、直流側各個變量靜態關系，設計了一種基于幅相控制原理的變頻器能量回饋控制系統，它克服了傳統Bang-Bang能量回饋控制裝置存在的回饋電流精度低和質量差的缺點，實現了單位功率因數正弦波電流回饋。文中給出了能量回饋關鍵器件扼流電抗器的選取原則和電感值設計公式。實驗表明整個系統設計合理，扼流電抗器參數設計正確。系統操作簡單，控制靈活，功能強大，有效的限制了泵升電壓，實現了節能降耗和精密制動，使其可廣泛應用于高速電梯、礦用提升機、大型龍門刨等需要四象限運行的系統中。

　　能量回饋裝置運行安全可靠，可作為通用變頻器相對獨立的附件，代替價格昂貴的國外同類產品。