整流九—双同步坐标系锁相原理

2024-04-30 08:48:06

电网不平衡下的锁相

在三相电力系统中，各相电压或电流依其先后顺序分别达到最大值(以正半波幅值为准)的次序，称为相序。

**正相序：**分别达到最大值的次序为A、B、C；
**负相序：**分别达到最大值的次序为A、C、B。

对于理想的电力系统，只有正序分量。

双同步坐标锁相环的目的：

求出旋转角正序分量旋转角度，进一步求出正序和负序DQ轴分量(正序和负序旋转角度相同)

在电网不平衡情况下，锁相的目的是为了使电网正序分量的d轴直流量能够和电网电压矢量U重合。（如上描述）

上图为双同步坐标解耦下的锁相环原理图，按照锁相环基本结构组成可知，在鉴相器环节中，对正、负序电压进行双 Park 变换，得到电压矢量 U 在 dq 坐标系的正、负序分量的表达式分别如下。

不平衡三相电压的正序分量在正序旋转坐标系中表现为直流量，在负序旋转坐标系中表现为2倍交频分量；负序分量在正序旋转坐标系中表现为2倍交频分量，在负序旋转坐标系中表现为直流量。因此，由于负序电压分量的存在，使得锁相环检测信息存在误差，这一误差是因旋转坐标系之间旋转方向不同耦合而成。为去除这一误差，就需要添加解耦模块。

加入低通滤波器

要滤除信号里的二次谐波，需要在锁相环中加入了一阶低通滤波器 LPF.

电网电压平衡下的仿真

电网电压不平衡下的仿真

直接解耦（与上述公式无关，此部分参考书本双同步坐标系锁相解耦）

）

电网电动势检测

第一种方法采用的是二倍频的陷波器；
第二种方法采用的是基于两相静止坐标系的正、负序提取器。二倍频滤波器的方法简单，在只需正序量的时候可以采用，
当系统需要对负序量提取时，则采用正、负序提取器。

二倍频的陷波器 —正负序分量提取

当电网电压不平衡时，电网电压在正序两相同步旋转DQ轴坐标系中的表达式如下所示：

通过对上述公式进行分析，三相静止坐标系(a，b，c)中的正序交流电动势

T/3 延迟法原理 —正负序分量提取

两相静止坐标系的正、负序提取器 —正负序分量提取

电网电压不平衡时三相电压型PWM整流器的数学模型

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