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西门子     6ES7953-8LP31-0AA0     电流源型

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西门子     6ES7953-8LP31-0AA0     电流源型

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西门子     6ES7953-8LP31-0AA0     电流源型

电源分为电压源和电流源两大类。变压器输出端是电压的方式给负载提供电源的变压器叫电压源型变压器，变压器的输出端是以电流的方式给负载提供电源的变压器叫电流源型变压器。电源分为电压源和电流源两大类。变压器输出端是电压的方式给负载提供电源的变压器叫电压源型变压器，电压值的大小不随负载的大小变化，电流值随负载大小变化。通常我们用的都是这种类型，比如供电网上将高压线上的11KV电压变为0.4KV电压给工厂供电的降压变压器就属于电压源型变压器。电压源型的变压器负载端允许开路，即空载，开路时输出电压值为额定输出电压值;但不允许短路。 变压器的输出端是以电流的方式给负载提供电源的变压器叫电流源型变压器，输出电流不随负载的大小而变化，输出端电压随负载的阻抗大小变化，负载阻抗越高，电压越高，反之越低。通常我们使用的电流互感器就属于这一类型。电流源型变压器输出端不允许开路，因为开路时会产生高压引起绝缘损坏或电击穿甚至发生事故。但允许短路，其短路时的电流为额定输出电流值。

受控源又称为非独立源。一般来说，一条支路的电压或者电流受到非本支路以外的其他因素控制时统称为受控源。对于简单的受控源，如一条支路的电压或电流受到另外一条支路的电压或电流控制的情况，这样的受控源是由两条支路组成的一种理想化电路原件。受控源的第一条支路的控制支路，呈开路或者短路状态；第二条支路是受控支路，它是一个电压源或电流源，起电压或电流的量值受到第一条支路的电压或电流的控制。这样的受控源分为四类，分别为电流控制的电压源，电流控制的电流源，电压控制的电压源和电压控制的电流源。

单相全桥PWM整流器，通过开关V1-V4进行PWM控制,就可在桥的交流输入端产生正弦调制PWM波UAN、,UAN中不含低次谐波成分,只含有和被调正弦信号波同频率月幅值成比例的基波分量以及与三角载波有关的高频谐波。由于电感Ls的滤波作用,高次谐波只会使交流电流iN产生很小的脉动,在理想情况下,当被调正弦信一号波的频率和电源频率相同时, iN是与电源同频率的正弦波,对UAN中基波分量的幅值和相位进行控制,可以达到使交流侧电流波形正弦化且功率因数接近1的目的。三相全桥PWM整流器,通过对电路进行正弦波PWM控制,使得整流桥的交流输入端产生正弦PWM电压,对各相电压进行控制,就可以使各相电流i。i为i`「为正弦波且和电压相位相同,从而使功率囚数为1。当电路工作在整流状态下,能量从电网侧流向直流侧的负载;当电路工作在再生状态下,类似于三相PWM电压型逆变器,可以将直流侧的能量回馈到交流电网侧。电流型PWM整流电路。利用正弦波调制的方法控制直流电流在各开关器件的分配,使交流电流波形近似与电源电压同相位的正弦波,实现功率因数近似为1,但其交流侧电流波形中含有较多的谐波成分。就现状而言,山于电压型PWM整流器的实现相对容易,并月.具有较简单的拓扑结构和响应速度(相对电流型PWM整流整流器而一言),配置简单的输入滤波器即可实现较低的电磁干扰等特点.

整流器经历了不可控整流、相控整流和PWM整流三个阶段的发展，其中前两种整流存在交流侧输入电流畸变严重、网侧功率因数较低等问题，而PWM 整流器克服了这些缺点，它是一种高效、可靠、绿色的电能变换器，具有双向的功率流动、低畸变率且正弦化的输入电流、单位或可调的功率因数、可调的直流电压等特点。因此PWM 整流器得到了广泛的应用。根据直流侧电源类型，PWM 整流器可分为电压源型整流器(VSR) 、电流源型整流器(CSR)和Z 源整流器(ZSR)。由于VSR 的结构简单、储能效率高、损耗较低、动态响应快、控制方便。因此VSR 一直是PWM 整流器研究和应用的重点。根据并网交流信号不同，VSR 又可分为电压控制和电流控制。由于电流控制的方法简单、直接，且具有限流和短路保护作用，因此使用比较广泛。VSR 的电流控制方案一般采用以直流电压为外环、交流电流为内环的双环控制结构。根据电流内环是否引入交流电流反馈，可分为直接、间接两种电流控制，由于直接电流控制响应速度快，鲁棒性好，目前占主导地位。

三相VSR 通常都采取直流电压、交流电流(或功率)双级环路结构控制方式，电压外环控制直流侧电压，维持直流母线电压的恒定，它的输出作为交流电流(或功率)内环的交流电流(或功率)指令，利用交流电流(或功率)内环快速、及时地调整交流侧的电流，抑制负载扰动影响，使实际交流电流能够快速跟踪交流电流指令，实现单位功率因数控制。在双环控制中，电压外环与电流(或功率)内环在速度上必须进行配合，外环要比内环慢得多。

它是目前广泛实际采用方法，内环电流可在三相静止abc坐标系或两相同步旋转dq坐标系中直接控制。早期的控制电路主要用模拟电路，要实现坐标变换非常复杂，控制器一般在静止标系实现，为弥补静止坐标系控制器的不足，在静止坐标系的电流控制器引入电网反电势信号作为前馈补偿可以使电流的控制效果和旋转坐标系很近;随着处理器技术的发展，数字化系统已基本取代模拟电路，数字系统的坐标变换很方便，现基本采用同步坐标系下的控制器，此时可实现dq轴电流的解耦无静差控制，电流响应也更快，但常需锁相环节提供用于触发脉冲生成所需的基准相位，实现dq轴的定位，比较复杂。优点:控制结构简单，动态响应速度快，电流控制精度高;限流容易，只要使指令电流限幅，就可实现过流保护;对负载参数不敏感及具有较强鲁棒性;具有固定的开关频率，易于系统的设计。缺点:电流内环为抑制非线性负载扰动，必须具备足够高的带宽，这加大了数字控制器实现难度;同步坐标系下电流内环控制一般需要锁相环节实现d、q轴的定位，比较复杂;需要宽频带、快速的电流传感器，控制成本高。根据PWM 数学模型，采用基于检测开关函数和输入电流的电流观测器，可实现无电流传感器控制，降低成本。

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