1 引言
测功器是动力装置测试的重要仪器。交流电力测功器的前景广阔,具有动态响应快,无需经常保养,体积小,测量精度高等特点,可用于被测动力装置的稳态,瞬态及高动态试验,而且将所吸收的能量转换成电能回馈到电网。【1】交流电力测功器采用变频调速装置来实现电网固定频率交流电与测功器转速变化范围的衔接问题。一种交-直-交电压型源型的双向变流器作电力变频装置,待测的动力装置(例如发动机)直接驱动三相交流电动机(工作于发电状态),控制双向变流器主回路上的功率开关,使吸收的能量转换成电能而回馈到电网,同时测出发动机的功率和相关的参数。
双向变流器是由两侧结构完全相同的功率开关组成,两个变流器均可以工作在两种状态:整流和逆变。

采用自关断器件的全数字控制的PWM变频器已经实现通用化,但绝大多数变频器,其网侧变流器常采用不可控的二极管整流器。如图2所示

在常规的交流电力测功器的变频装置中,必须在逆变器直流侧加装耗能或馈能装置,这主要是因为交-直-交拓扑结构中的整流环节大都采用二极管整流器。
这带来两个问题:其一,由于二极管的单向导电性能,电机制动的再生能量无法回馈给电网。
其二,网侧电流波形严重畸变,造成电网功率因数较低,由于整流采用二极管整流,因此,最高功率因数只可能为0.8左右。随着这类非线性负载容量的增大和应用的不断普及,会引起供电系统功率因数降低,大量的高次谐波注入电网,影响其它用电设备正常,安全,经济的运行,造成危害。
采用PWM控制方式的交—直变流器作为交—直—交变频器中的网侧变流器,它能得到好的单位功率因数,减少线电流畸变,并且能够使再生能量回馈给电网。有几种控制方案能够满足这些要求。其中幅相控制PAC具有简单的控制结构并且具有良好的开关特性。本文对这种变流器的控制进行全面的分析。
2 高功率因数变流器的工作原理
变流器的控制目的就是要达到功率因数为1和将能量回馈,其主电路如图3所示。

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