三相有源濾波器、PWM整流器、逆變器的關(guān)系

1、三相有源濾波器、PWM整流器、逆變器的關(guān)系有源濾波器（APF，或者說電源質(zhì)量管理器）、PWM整流器（又稱主動整流 器AEF ）、逆變器這三大種類開關(guān)電力器件有相似的變換，有密切的關(guān)系，甚至 控制程序都是大部分相同的。,技術(shù)關(guān)系如果說把APF （除去儲電的直流電力電容）、AEF、逆變器都看著黑匣子， 可以說這三者的兩端都是相同的電源直流源DC和三相交流源AC，三者的作用都是變換這兩種電源的形式。有源濾波器中，DC源的能量最初雖是來自AC源，但是DC電壓建立后，D C和AC之間的能量是可以相互流動的。PWM整流器中，正常的整流過程是 AC 流向DC，輸出DC電壓時（如回饋制動時）DC流向AC。逆變

2、器中，能量的情 況是D C流向AC。APF、AEF、逆變器三者都是在變換 DC和AC，那么這兩個源之間能變化的 必要條件是什么呢？兩個源，如兩碗水，必然水往地處流，水能流動的零界條件是 水平，同樣，兩個源流動的零界條件是 DC電壓二AC電壓（AC電壓是線電壓的 峰值）。掌握了這點(diǎn)明白一一做有源濾波器，以普通的400V三相工業(yè)用電來說， 其線電壓峰值為560V，考慮余量后DC電壓要穩(wěn)定在800V左右；做PWM整流 器，如輸出要求DC穩(wěn)定在300V ,則必須用變壓器降壓市電，變比至少要大于 56: 30;做逆變器，若DC側(cè)電壓為100V，采用SVPWM調(diào)制或3次諧波注入法 時AC側(cè)線電壓峰值最大為

3、100V （采用SPWM調(diào)制時AC側(cè)相電壓峰值最大為 50V，這就是所謂SVPWM調(diào)制能提高直流電壓15%利用率的原因）。說到這 里，有心的朋友應(yīng)該有這樣的問題： APF、AEF、逆變器三者為什么都是 DC側(cè) 電壓高于AC側(cè)線電壓峰值？我們都知道，在自然狀態(tài)下水總是往低處流的，逆變 器完全符合此道，好理解；但是 APF和AEF又怎樣能使能量從的電平的 AC側(cè)流 向高電壓的DC側(cè)呢？其答案是多加個抽水的 水泵”這樣 高往低放水”和 低往 高注水”就都能夠完成了。實(shí)際上，APF和AEF必須自帶的電感和IGBT的開關(guān)狀 態(tài)在一定的情況下能夠形成斬波升壓電路，實(shí)現(xiàn)水泵功能。APF、AEF、逆變器的電源

4、關(guān)系如此相似，必然這三者在實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)上有 共同的地方。通過我自己的已經(jīng)完成的 APF實(shí)驗(yàn)，我以APF為基礎(chǔ)來說。一臺 APF怎樣變成一臺AEF ?直接去掉交流側(cè)的三相負(fù)載（使交流側(cè)電流只在 APF和 電網(wǎng)間流動），在直流側(cè)就上直流負(fù)載就行了（使 APF消耗直流側(cè)的有功），連 控制程序都可以不變。完全可以說 AEF就是特殊條件下的APF。一臺APF怎樣 變成一臺光伏發(fā)電用的逆變器？還是去掉交流側(cè)的三相負(fù)載，在APF和電網(wǎng)之間多加一個并網(wǎng)變壓器，在直流側(cè)接上直流流源，在控制程序中增加一個MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）模塊工。一臺 APF怎樣變成一臺帶電機(jī)用的逆變器？還是去 掉交流側(cè)的三相負(fù)載，還要

5、去掉 APF的電感，在直流側(cè)接上直流流源，在控制程 序中三相交流給定要變化（要能變頻， APF是源于電網(wǎng)）、增加速度轉(zhuǎn)矩控制（即頻率、電流、電壓關(guān)系控制），改造復(fù)雜難度大。二，入手市場的分析由于有源濾波器、PWM整流器、逆變器三者關(guān)系極為密切，如果說能夠真正 掌握任何一者的制造技術(shù)，那么其他的兩者的制造技術(shù)也應(yīng)該是已經(jīng)入門了的?？v觀國內(nèi)，單單就變頻器（逆變器）來說，市場大的都不用說了。而同時，西 門子、ABB等國外公司憑借其長期的經(jīng)營和相對領(lǐng)先的技術(shù)，霸占著巨大的市 場，而我們的相關(guān)企業(yè)幾乎生存于其牙縫之間撿點(diǎn)殘羹剩汁吃喝，而且隨時都有可能被其咬死！又好像國外的公司是一個武功高強(qiáng)的幫主，而我們

6、的企業(yè)還是 一個不大會武的小子，我們該怎樣去爭奪其幫主之位呢？看過武俠小說的都知道， 這是一件漫長而艱難的，但是總算有辦法的事情找一絕世神功秘笈，在合適的地點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)，練功！在工控領(lǐng)域，唯一的絕世神功秘笈就是世界最領(lǐng)先 的控制技術(shù)，現(xiàn)在我有了（ A_A你可以不信，不影響以下論述），哪有該在 APF、AEF、逆變器三者中以誰為突破口呢？我認(rèn)為APF是最佳的選擇，因?yàn)樗幸韵掠悬c(diǎn):1,最重要的，APF只是一個輔助性的電力設(shè)備。APF的工作與否不會對其服 務(wù)的工業(yè)系統(tǒng)帶來功能上的影響。應(yīng)為它不是關(guān)鍵性設(shè)備，所以客戶在選型時更能 夠不怕事”可以選擇低檔的 國產(chǎn)”2，諧波源的增多，節(jié)能社會的必須進(jìn)程，必將給 APF代來更大的市場需求 量。3，APF功能更簡單，控制技術(shù)相對簡單。4，目前APF市場上還是 群龍無首”的狀態(tài)，沒有哪個品牌有極強(qiáng)的認(rèn)知度, 是很好的打旗立號之處！相對于有源濾波器，PWM整流器的市場還很?。▊€人感覺），目前不是市場 的熱點(diǎn)。而對于逆