三相电压型PWM整流器两种控制策略对比仿真

为了对比研究三相电压型PWM整流器不同控制策略下系统的性能差异,在Matlab/Simulink环境下,分别搭建了基于直接电流控制和直接功率控制的三相电压型PWM整流器仿真模型系统。在相同的仿真参数下,对控制系统不同特性进行对比仿真。     

基于空间矢量的直接功率控制策略

将直接功率控制应用于三相PWM整流器中,采用PWM空间矢量调制代替传统的开关逻辑表控制,避免了因开关频率不固定给整流器造成的不良影响。文章推导了该控制系统基于虚磁链的功率估算式,分析了功率调节器参数设计,研究了有功和无功功率调节器之间的相互耦合影响关系。仿真结果表明,在三相不平衡电压情况下,该控制方法具有功率因数高、电流谐波小、动态性能好等优点。     

基于矢量控制的三相PWM可逆整流器的研究

通过三相PWM可逆整流器各矢量在空间的坐标变换,导出PWM可逆整流器有关控制方程,在此基础上结合空间矢量调制(SVPWM)的算法,提出一种便于数字实现的PWM可逆整流器的双闭环控制算法,并以TMS320F240为控制核心设计制作了PWM可逆整流器的实验装置,实验结果验证了这种新型控制方法的有效性.     

电力机车辅助电源传动试验台系统控制策略研究

介绍了电力机车辅助电源传动试验台系统,对系统组成和工作原理进行了说明。其采用PWM整流器作为系统负载,利用PWM整流器调节被试逆变器的输出电流来进行各种工况的试验,PWM整流器采用了基于交流电压定向的电流控制策略实现解耦控制,并采用了预测电压法提高控制性能。     

三相电压型PWM整流器系统建模及半实物仿真实现

提出三相电压型PWM整流器系统数学模型算法,分析不同PWM控制模式下的整流器状态空间方程,实现数学模型和实物控制装置(DCU)的闭环仿真实验。仿真结果较为理想,模型算法能够基本反应整流器系统主要电量的变化规律,满足变流控制装置的开发测试要求。     

用于逆变器试验的PWM整流器及其控制策略研究

PWM整流器是一种高功率因数、低噪声静止变流器，控制策略选取是PWM整流器设计的重点。提出了一种用于新型电力机车辅助逆变器试验系统的PWM整流器，详细介绍了其工作原理和控制方法。采用该PWM整流器代替原有的风机负载，可实现系统的能流循环。在以DSP为核心的控制系统上，实现了PWM整流器的预测电流控制算法，使PWM整流器可任意调节逆变器的输出电流，并模拟不同故障情况。试验表明运用这种控制策略的PWM整流器运行稳定可靠，具有节能降噪等优越性能。     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

基于PWM整流器的交流调速系统的仿真

将PWM整流技术引入交流调速系统。在PWM整流侧采用直接功率控制技术，实现交流侧的高功率因数；电机控制采用矢量控制技术，实现电机调速的高性能。通过Matlab／Simulink仿真，可以验证这种调速策略可以实现整个系统的功率因数接近于1，减少对电网的污染，并且可以保证电机有着优良的调速性能。     

中点活箝位三相三级逆变器

适用于中、大功率电气装置的多级逆变器,常用的有二极管中点箝位(NPC)、飞跨电容(FC)和串级H桥(C H B)三种,其中中点箝位多级逆变器用得较多。为了得到输出正弦波电压和电流,常要用脉宽调制(PWM)。实践证明,这种中点箝位多级逆变器中开关元件损耗不均匀,如三相三级NPC逆变器中只有外围的6只电力电子开关元件可作PWM控制,导致其开关的损耗和发热远大于内圈6只元件的。为解决上述问题,充分发挥多级逆变器潜力,中点活箝位(Active neutral point clamped,ANPC)多级逆变器被提出。文章分析了ANPC三相三级逆变器的原理,并提出了其PWM控制原理。仿真结果表明达到了预期效果,为进一步开发实际装置奠定了基础。     

单相三电平整流器建模及MATLAB仿真实现

介绍了单相三电平PWM整流器系统的数学模型算法,分析了不同PWM控制模式下整流器的状态空间方程,在此基础上通过MATLAB/Simulink实现了数学模型和离线控制器的闭环仿真实验.仿真结果表明,模型算法能反应整流器系统主要电量的变化规律,满足实时变流控制装置的开发测试要求.     

基于矢量控制的双有源桥DC-DC变换器

双有源桥DC-DC变换器(Dual Active Bridge,简称DAB)是电力电子变压器取代传统变压器的核心器件,为了提升DAB的动态响应速度,在单移相的基础上,结合两电平PWM模型,提出了一种矢量控制策略。通过将高频变压器高压侧电流变为d-q坐标矢量,对DAB低压侧输出电压和无功电流进行控制。该控制方法可以提升动态响应速度,保证功率平衡并减小损耗。最后,在Matlab/Simulink仿真平台建立了DAB矢量控制模型。结果表明,DAB DC-DC变换器在矢量控制策略下,有更快的动态响应速度,对无功电流有良好的控制效果。     

带功率因数补偿的单相半控桥整流器(二)

介绍了绘制正弦线电流的开关模式单相半控桥整流器,用它来获得功率因数补偿并保持直流环节电压的恒定.在该整流器中使用4个有源开关,以便在交流端电压上产生单极脉宽调制(PWM)电压波形.与中性点箝位变流器(NPC)相比,该整流器没有箝位二极管也能实现三点式PWM控制.控制电路采用两个控制回路:外部控制回路用比例积分电压控制器调整直流环节电压,采用相位闭环电路产生与电源电压同相的正弦波形来实现功率因数补偿.在内部控制回路中,用基于载波的电流控制器跟踪线电流信号.为补偿由于负载变化所引起的中点电压,控制电路采用中点电压补偿器.该整流器的交流侧可产生3个电压电平,并用计算机仿真与试验结果验证了控制算法的有效性.     

基于双PWM技术的变频调速系统的设计

用PWM整流技术代替传统的二极管整流能改善交流调速系统的功率因数。直接功率控制技术的系统结构和算法简单,对于交流侧电压的不平衡和谐波失真有一定的补偿作用;电机控制采用直接转矩控制技术,该方法把转矩直接作为被控量,并且对电机参数不敏感,不受转子参数的影响,简单易行,在很大程度上克服了矢量控制技术的缺点。通过Matlab＼Simulink仿真,验证了双PWM调速策略可以保证交流调速系统的高功率因数和电机优良的调速性能。     

带功率因数补偿的单相半控桥整流器(一)

介绍了绘制正弦线电流的开关模式单相半控桥整流器,用它来获得功率因数补偿并保持直流环节电压的恒定.在该整流器中使用4个有源开关,以便在交流端电压上产生单极脉宽调制(PWM)电压波形.与中性点箝位变流器(NPC)相比,该整流器没有箝位二极管也能实现三点式PWM控制.控制电路采用两个控制回路:外部控制回路用比例积分电压控制器调整直流环节电压,采用相位闭环电路产生与电源电压同相的正弦波形来实现功率因数补偿.在内部控制回路中,用基于载波的电流控制器跟踪线电流信号.为补偿由于负载变化所引起的中点电压,控制电路采用中点电压补偿器.该整流器的交流侧可产生3个电压电平,并用计算机仿真与试验结果验证了控制算法的有效性.     

瞬态直接电流控制的脉冲整流器研究

以城市轨道牵引供电系统中网侧变流器为研究对象，通过单相两电平整流器数学模型，对瞬态直接电流控制原理进行分析，给出瞬态直接电流控制的脉冲整流器数学模型和控制方程，最后在Matlab／Simulink下建立仿真模型，仿真波形表明瞬态直接电流控制是一种有效的控制方式，可以提高交流侧功率因数，同时保证直流侧还有稳定的直流电压和动态响应。     

三相电压型PWM整流器控制方法研究

阐述一种新型地铁地面供电电源——三相电压型PWM整流装置的数学模型及其控制方法。通过试验验证控制方法的正确性和工程应用的可行性。试验结果表明,控制方法具有响应速度快,稳态性能好,整流器接近单位功率因数运行,可显著抑制谐波对电网的干扰,改善电网运行品质,节约能源。     

三相PWM整流器单输入单输出模型的仿真验证及控制器设计

三相PWM整流器的数学模型一直以来是研究的热点,文章验证了一种三相PWM整流器的单输入单输出模型(SISO),并在此基础上设计了控制器,进行了控制效果的验证,给出了仿真结果与结论。     

交流电力传动技术的发展、现状和展望

现代的交流（交-直-交）电力传动技术，自1971年问世以来，在世界范围内已发展成广泛应用于铁路机车和动车的功率传动系统。本文介绍了至今为止采用这种技术的许多种机车和动车，介绍了所用半导体、控制系统和冷却装置性能方面的进步。牵引电动采用了无壳体结构。利用新的控制方式，可以使整流器和牵引电动机得到更有效的利用。将来会出现性能更好的半导体，从而可以期望进一步降低整流器和控制装置的费有。     

基于能量回馈的电力机车辅助逆变器试验系统

介绍了一种新型电力机车辅助逆变器试验系统,采用PWM整流器取代原有风机负载,利用PWM整流器调节逆变器交流侧电流来完成各种工况下试验任务,将能量回馈到系统直流侧循环利用.PWM整流器采用预测电流控制算法,使电感电流跟踪指令电流,三相电流可单独调节用以模拟逆变器缺相、过载等工况.试验表明试验系统具有结构简单,运行稳定,节能降噪等优越性能,可应用于各种逆变器的性能测试.     

全速域异步电动机的改进型直接转矩控制

为了克服直接转矩控制在低速区的种种不足,改进型直接转矩控制被应用到大功率牵引传动系统的低速区。本文介绍了改进型直接转矩控制的基本原理,加入弱磁控制算法,同时采用一种适合工程应用的空间电压矢量PWM（SVPWM）过调制算法,将改进型直接转矩控制扩展到全速度范围。通过对此方案的实验验证,表明全速度范围异步电机转矩控制方案是可行的,系统具有良好的动静态性能,在具有较高开关频率的中小功率应用场合有着非常好的应用前景。