1.一种非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,包括第一整流电路、第二整流电路和控制电路,其特征在于:所述第一整流电路和第二整流电路输出端并联;所述控制电路包括第一采样电路、第一驱动电路、第二采样电路、第二驱动电路、过零信号检测电路和DSP处理器;所述第一驱动电路的输出端和第一整流电路的控制端连接;所述第二驱动电路的输出端和第二整流电路的控制端连接;所述第一采样电路输出端、第二采样电路输出端、过零信号检测电路输出端分别和DSP处理器输入端连接;
所述第一整流电路包括三相桥式不控整流电路和DC‑DC变换器,三相桥式不控整流电路和DC‑DC变换器依次串联,所述三相桥式不控整流电路由6个二极管组成的3个桥臂构成;
所述3个桥臂的中点经串联电抗器后作为三相交流输入端;
所述DC‑DC变换器为Boost型升压电路;
所述第二整流电路为二极管箝位SVPWM整流电路,包括第一桥臂、第二桥臂、直流侧电容C1、直流侧电容C2,所述第一桥臂与第二桥臂的电路结构相同,均由第一导通开关S1、第二导通开关S2、第三导通开关S3、第四导通开关S4、第一箝位开关D1和第二箝位开关D2构成;所述第一导通开关S1的负极同时与第二导通开关S2的正极和第一箝位开关D1的阴极相连,第二导通开关S2的负极与第三导通开关S3的正极连接,第三导通开关S3的负极同时与第四导通开关S4的正极和第二箝位开关D2的阳极连接,第一箝位开关D1的阳极与第二箝位开关D2的阴极连接;直流侧电容C1、直流侧电容C2依次串联后与第一桥臂和第二桥臂并联,直流侧电容C1、直流侧电容C2的中点作为中性点n;第一桥臂和第二桥臂的箝位开关的中点分别连接到中性点n;第一桥臂的中点、第二桥臂的中点、中性点n分别经串联电抗器后作为三相交流输入端;
所述混合三相整流器的整流控制方法,包括以下步骤:
步骤1:采样直流侧电压Udc、输出总电流Idc、第一整流电路电流Idc2,采用自适应功率分配算法确定电流分配系数α;
步骤2:采样三相桥式不控整流电路输出电流Iindc2,计算直流侧电压Udc与参考电压Udref的误差,此误差信号经过第三PI控制器,第三PI控制器的输出值乘以k(1‑α),k为修正系数,结果作为第一整流电路电流内环的电流参考值,此电流参考值与三相桥式不控整流电路输出电流Iindc2相比较,差值经过第四PI控制器,根据第四PI控制器输出结果生成SPWM信号,作为第一整流电路的Boost型升压电路开关管的驱动信号;
步骤3:将输出总电流Idc乘以电流分配系数α,和参考电压Udref、直流侧电压Udc作为滑模控制器的输入,滑模控制器的输出作为有功功率参考量αPref;
步骤4:采样有功功率P2、无功功率Q2和交流电压相位θ,计算有功功率参考量αPref与有功功率P2的误差,此误差信号经第二PI控制器得到参考电压矢量urd;
步骤5:令无功功率参考量Qref=0,计算无功功率Q2与无功功率参考量Qref的误差,此误差信号经第一PI控制器得到参考电压矢量urq;
步骤6:将参考电压矢量urd、参考电压矢量urq进行两相旋转坐标系到两相静止坐标系的反旋转坐标变换,得到urα、urβ,由此进行SVPWM调制,生成的PWM信号作为二极管箝位SVPWM整流电路导通开关的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,其特征在于:所述导通开关由IGBT反并联二极管组成。
3.根据权利要求1所述的非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,其特征在于:所述箝位开关为二极管。
4.根据权利要求1所述的非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,其特征在于:所述第一采样电路和第二采样电路包括霍尔电压电流传感器。
5.根据权利要求1所述的非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,其特征在于,步骤1中,自适应功率分配算法根据所述采样电路采样第一整流电路和第二整流电路直流侧输出电压、电流信号,得到其输出功率,当负载情况发生变化时,第一整流电路和第二整流电路输出功率之比也会随之发生变化;通过改变电流的参考值Idref来实现输出侧功率分配,并控制网侧功率因数,电流分配系数为:其中,PO1为第二整流电路输出功率,PO2为第一整流电路输出功率;
第一整流电路的电流内环给定参考值为k(1‑α)Idc;第二整流电路电流给定参考值为αIdc。
6.根据权利要求1所述的非三相桥臂对称结构的混合三相整流器,其特征在于,步骤3中,滑模控制器遵循瞬时有功功率和瞬时无功功率平衡方程,选取以有功功率和无功功率为变量的滑模面:对于有功功率滑模面,在任意一个开关周期内,不计电路等效阻抗损耗和开关损耗,交流侧输入功率和直流侧功率相等,则有:式中Pac为交流侧输入功率,Pdc为直流侧功率,C为直流侧上下两个电容的电容值,RL表示负载电阻,CUdcdUdc/2dt为直流侧上下两个电容的瞬时功率, 为负载瞬时功率,整理后可以得到:联立式子(2)和式子(3),滑模面S2变为:
式中K为控制系数且不为零;一个开关周期内,参考电压Udref为定值,则 将式(4)代入式(5)中得:由于式(6)满足滑模面S2=Pref‑P=0,得到
滑模控制器的输出: