一种新型七电平混合级联逆变器的仿真研究

级联逆变器以其优异的性能受到了广泛的关注.但它的缺点是需要给每个逆变单元提供1个独立的直流源.文章针对这一缺点提出了1种新型混合级联逆变器.仿真实验证实了这种逆变器只需要两个独立直流源就可以实现三相七电平输出,而且逆变器的控制非常简单有效.     

新型五电平混合级联逆变器的仿真研究

为减少传统混合级联逆变器所需的独立直流源，最近提出的一种新型混合级联逆变器。这种逆变器只需要一个直流源就可以实现三相五电平或七电平输出，缺点是，需采用一个三电平逆变单元。为此，文章提出了用两电平逆变单元代替三电平逆变单元构成另一种新型五电平混合级联逆变器，可使逆变器的电路结构得到简化。仿真证实了新型逆变器直流源以利用率下降并不显著，这种方法是可行的。     

现代多电平逆变器拓扑

近年来对中压大功率逆变器的需求日益增加,多电平逆变器已引起人们极大的兴趣.文章对当前水平的各种多电平逆变器的拓扑,如:二极管箝位逆变器、电容器箝位逆变器、级联多电平逆变器、通用多电平拓扑、复合电平混合多电平拓扑、不对称混合多电平拓扑及软开关多电平逆变器等的工作原理作了简要的综述.     

新型级联多电平逆变器

在传统多电平逆变器拓扑结构的基础上,提出了一种新型电路拓扑。新型电路拓扑是统一化拓扑经过简化后与传统级联H桥式电路拓扑结合得到的。新型电路拓扑相对于传统电路拓扑在器件数、直流电压源数上都具有一定的优势。详细分析了该电路拓扑的工作原理并且给出了相应的控制策略,最后通过仿真实验验证了这种拓扑的可行性。     

有源钳位低脉动谐振直流环节逆变器

介绍了一种中等容量有源钳位谐振直流环节逆变器。对这种软开关逆变器的构成、工作原理、控制策略和控制电路进行了详细分析。最后给出了软开关逆变器的试验波形。     

城轨车辆用直流1500Ｖ三电平牵引逆变器

介绍城轨车辆用直流1500V三电平牵引逆变器的主要技术参数、主电路和总体结构,阐述该逆变器的控制方式和保护设置。在地面模拟联动试验台上进行验证,表明该三电平牵引逆变器的设计能满足城轨车辆的牵引-制动运行需要。     

有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制

地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排。多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点。模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种控制算法,具有运算简单、速度快和适用性广等优点,在变流器控制领域有广阔的应用前景。目前,能馈变流器的拓扑主要为二电平和三电平,对四电平拓扑的应用关注较少。有源钳位四电平拓扑采用有源器件的T型连接代替钳位二极管,减少了元件数量,降低了系统损耗。在四电平能馈变流器的控制算法方面,载波调制算法仍被广泛使用,模型预测控制算法未能得到应用。在此背景下,提出一种适用于有源钳位四电平拓扑的预测电流控制算法,建立四电平拓扑的数学模型,分析开关状态对直流母线电容电压的影响,建立电流和电容电压的预测模型。通过模型预测控制算法中的代价函数,实现输出电流和电容电压的多目标控制。利用并网仿真模型对所提算法进行验证,在预测控制作用下可以顺利并网,并输出高质量的电流。进行阻感负载实验,能有效跟踪给定电流,维持电容电压稳定,对于负载突变也有较强的鲁棒性。仿真和实验均证明了拓扑模型和控制算法的有效性,展现了其在地铁...     

级联H桥多电平变流器调制策略及其实验验证

载波相移正弦脉宽调制技术(Carrier Phase Shifted Sinuous Pulse Width Modulation,CPS-SPWM)可以在较低的开关频率下有效地抑制和消除低次谐波,并具有相当大的传输带宽,是一种适于大功率电力电子装置的较佳的开关调制策略.级联型多电平变流器在各种多电平变流器中具有所需元器件最少、易实现直流侧均压、有利于模块化设计等优点.基于CPS-SPWM技术的级联型多电平变流器结合了二者的优势,在大功率电力电子装置中有良好的应用前景.通过具体实验,验证了级联H桥单相三电平、五电平、七电平、九电平变流器的CPS应用方法及其良好特性.     

级联变频器电路拓扑及其数学模型

提出了五电平功率单元级联变频器的主电路拓扑,探讨了输入移相整流技术,在详细阐述新型五电平功率单元级联变频器的主要特点和电路拓扑的基础上,运用坐标系变换的方法推导了五电平功率单元级联式变频器的空间数学模型并予以分析,为下一步级联变频器系统的运行与故障状态下的稳定性分析奠定了基础,并给出了功率单元旁路时的解决办法及实验结果。     

一种新型开关耦合电感准Z源逆变器

提出一种新型开关耦合电感准Z源逆变器,实现相同输入电压和直通占空比条件下逆变器输出电压的大幅提升。分析了新拓扑的工作机理、升压特性和控制策略,采用简单升压控制方法,通过Matlab仿真试验验证了新拓扑的可行性。     

一种集成式辅助电源模式的介绍

在HXD1型机车上,采用集成式辅助电源模式,即将辅助逆变器集成于牵引变流器中,电源直接从牵引直流电路获得,再通过隔离变压器加滤波的形式为辅助电路供电。文章重点分析这种新型辅助供电系统的工作模式及特点。     

解决DC01型电动列车辅助逆变器起动失效的专用DC/DC升压变换器研制

针对上海地铁DC01型电动列车因蓄电池应急供电后产生电压跌落,造成车辆辅助逆变器起动失效,导致列车丧失运营能力的故障,提出加装专用DC/DC升压变换器的解决方案。介绍了DC/DC升压变换器的研制及其模拟试验和车上试验。试验表明DC/DC升压变换器能确保辅助逆变器正常起动。     

消除三相电压不平衡引起的电压源逆变器直流环节电压脉动的控制方法

研究和分析了用于消除电网不平衡时电压源逆变器直流母线脉动电流的补偿控制方法.脉动电流不仅影响传动装置的运行性能,而且降低逆变器的电源品质.控制参数范围的选择取决于变流器抵抗电压不平衡的能力和系统参数.文中讨论和分析了在控制参数范围内控制方法对每相的功率因数和电流幅值的影响,重点分析了功率因数和前端整流器输入端电流不平衡问题,并提供系统在无补偿控制和补偿控制两种状态下的数值仿真和实验测量结果.     

电压型逆变器输出电压检测与数字滤波方法研究

针对实时、准确地检测电压型逆变器输出电压基波比较困难的问题，从检测逆变器的直流支撑电压入手，提出了一种根据控制器的输出脉冲序列，利用ＤＳＰ进行实时计算逆变器输出电压基波瞬时输出值的新方案，试验结果证明了方案的可行性。     

新型单相IGBT机车空调逆变电源

针对内燃机车司机室使用单相空调，设计研制了１１０Ｖ／２２０Ｖ变换用ＩＧＢＴ单相逆变电源。该电源由ＰＷＭ高频升压斩波器及数字化控制ＳＰＷＭ逆变器组成，具有ＩＧＢＴ多重保护及机车抗ＥＭＩ特殊设计。试验结果表明：该电源能长期可靠地为２．２ｋＷ单相空调供电，具有６ｋＶＡ（５００ｍｓ）瞬时起动功率容量。     

地铁车辆辅助电源的设计

介绍了地铁车辆辅助电源的总体方案设计和各功能组件的指标、参数选择方法.以输入电压DC 1 500 V,输出功率145 kVA的采用正弦波脉冲宽度调制的国产逆变电源设计为例,给出了该电源样机的主要试验结果.     

基于多电平变频器的有源电力滤波器

含独立电源的级联H桥多电平变频器具有每个H桥单元结构相同、易于实现模块化设计等优点，因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。在并联有源电力滤波器（APF）系统中，由于直流侧不需要提供有功功率，可充分利用级联多电平变频器的优势及载波相移PWM技术良好的谐波传输特性。提出了一种基于多电平变流器的并联APF系统的电路拓扑结构，并在交直流控制策略和系统参数设计方面进行了分析。仿真和实验结果表明，此系统动态响应速度快、补偿性能良好，验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。