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。     

基于LCL滤波器的电压型PWM整流器新型电流控制策略研究

在对基于LCL滤波器的三相电压型PWM整流器研究基础上提出了一种新型的电流控制策略。该策略采取了电网侧电流反馈控制,能够方便对功率因数进行控制。为了保证系统的稳定性,在电流环内引入了电网电流二次微分环节,根据二相静止坐标系下实轴和虚轴正弦函数的特性,在算法中避免了微分环节可能造成的高频噪声问题。对所提出的控制策略进行了分析和仿真,在此基础上搭建了以TMS320LF2407为控制核心的基于LCL滤波器的三相电压型PWM整流器系统。仿真和实验结果验证了该算法的可行性。     

三相电压型PWM整流器建模与控制研究

结合三相电压型PWM整流器在蓄电池充放电系统中的应用,对三相电压型PWM整流器的工作原理、数学模型、控制策略以及调节器参数设计步骤进行了详细阐述和分析,最后给出了试验波形,验证了该控制系统的优越性.     

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。     

基于神经网络的地铁牵引整流器控制算法研究

提出了一种利用神经网络对传统的PID控制器进行改造并应用于PWM单位功率因数整流器的控制方法,选择SVPWM控制方法对三相电压型PWM整流器进行控制,电压环采用基于神经网络自适应调整参数的复合型单神经元PI控制器。仿真结果表明,该PI控制器可以在线调整PI参数,快速跟踪整流器的变化,能有效地改善由于系统结构和参数变化而导致的控制效果不稳定的状况,适用于地铁需要频繁的起动、停车的条件。     

滑模变结构在PWM整流器直接功率控制中的应用

基于瞬时功率理论,推导出三相PWM整流器有功功率和无功功率在两相静止坐标系下的数学模型;提出采用滑模变结构控制(Sliding Mode Variable Structure Control,SMVSC)策略实现PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)。这种控制方式既能消除传统查表方式的直接功率控制中开关频率不固定而引起的整流器谐波的弊端,还可减小电流闭环控制方式下进行旋转坐标变换时引起的瞬时功率误差,提高了系统的瞬态响应性能。仿真结果表明:该控制方式具有较好的鲁棒性和静、动态性能。     

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整流器的电动汽车充电机研制

设计了一种采用三相电压型PWM整流器主电路拓扑的电动汽车蓄电池充放电装置,主要对装置的系统构成及PWM整流器的控制策略进行分析研究。实验结果表明,该充电机动静态性能良好、网侧电流波形正弦化、功率因数高,可实现能量双向流动。     

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.     

基于虚拟磁链估算的单相级联H桥整流器无网侧电压传感器控制方法

针对应用于高速动车组电力电子变压器中的单相级联H桥整流器易受网侧电压传感器故障影响的情况展开研究,提出了基于虚拟磁链估算的单相级联H桥整流器无网侧电压传感器控制方法,并进行了仿真验证。首先建立了单相级联H桥整流器d-q坐标系下的数学模型,根据三相系统中无网侧电压传感器控制算法原理,提出了采用虚拟磁链估算的d-q电流解耦控制方法,解决了单相级联H桥整流器无网侧电压传感器控制问题;然后搭建相应仿真模型,模拟了整流器多种复杂工况,验证无网侧电压传感器控制算法的稳定性,同时与有网侧电压传感器控制算法进行了对比。仿真结果表明,无网侧电压传感器控制基本能够达到有网侧电压传感器时的控制性能。     

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。     

基于PWM整流器无功调节技术的新型光伏模拟器

介绍了一种采用三相电压型PWM整流技术的光伏电池阵列模拟器。通常PWM整流器工作于单位功率因数,因而电网电压限制了直流电压的输出范围。文章通过电网提供无功电流,实现模拟器低压区间的输出,详细分析了无功电流的取值范围,提出了最佳的无功电流选取方法。实验采用一台输出端连接三相电阻的变流器,dSPACE软件控制该变流器实现逆变,以模拟直流可调负载,通过改变负载的功率使模拟器工作在I-V曲线的不同位置,并用ControlDesk监测到了模拟器在不同光照强度下的I-V和P-V特性曲线。实验证明了该模拟器能够输出不同光照强度下的I-V曲线,且具有较宽电压输出范围。     

城市轨道交通再生制动逆变回馈装置锁相技术研究

以PWM(脉宽调制)整流器为核心的逆变回馈型吸收装置,已逐渐成为城市轨道交通车辆再生制动能量吸收装置的主流。提出的基于双同步坐标系变换的软件锁相环(DDSRF-SPLL)相比传统的单同步坐标系软件锁相环(SSRF-SPLL),更能快速有效地提取三相电压在三相不对称、三相畸变、单相或两相电压接地等情况下的电压相位、基波频率和正负序分量的大小,为逆变回馈型吸收装置提供有力的相位保障。仿真结果验证了所提方法的正确性与有效性。     

级联型H桥整流器电容电压平衡的研究

以电力电子变压器中的前端整流器为研究对象,通过单相级联型H桥整流器的等效模型,采用瞬态直接电流控制,将有功电压分量修正的直流电压平衡方法用于单相级联型H桥整流器中。以7电平级联型H桥整流器为例,在Matlab/Simulink中建立仿真模型,仿真结果表明本文所采用的基于有功电压分量修正的电容电压平衡控制是有效的,并且易于扩展。     

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。     

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.     

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。     

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LCL滤波器的三相电压型PWM整流电路分析与仿真

电力电子设备中,诸如二极管、晶闸管等都会带来非线性和谐波电流等问题。三相电压型PWM整流器有输入电流接近正弦、功率因数可控、能量双向流动等特点,采用这种整流器可以解决非线性和谐波电流问题,需要在电路中加入滤波器。传统纯电感L滤波器的电感值一般比较大,就会出现装置体积大、成本高、系统的动态响应慢等问题。文章采用LCL滤波器代替L滤波器,因LCL滤波器电感取值比L滤波器电感取值小,能够解决传统滤波器所带来的问题。通过Matlab建模仿真,验证了理论分析的正确性。     

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.