基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法

在异步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出了一种基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法。新方法将砰-砰控制和开关矢量查表法相结合,通过最优固定合成矢量的选择,既有效地抑制了三电平直流侧中点电压不平衡、限制了输出电压变化率dvldt并降低了开关损耗,又使系统获得了良好的稳态和动态性能。理论分析和仿真结果证明了该控制方法的合理性和可行性。     

三相四桥臂微网变流器的离网运行控制

离网运行是微网系统的重要特征之一,在离网模式下,不平衡负载会导致系统电压的不平衡,并降低微网系统的运行性能。文章选择三相四桥臂作为微网变流器拓扑,并采用正序与负序双同步旋转坐标系下的电压闭环控制策略对负载电压进行调节,以及在此基础上采用三维空间矢量调制(3D-SVM)提高了变流器的直流电压利用率。搭建三相四桥臂微网变流器试验平台,并通过仿真与实验对所采用的控制策略进行验证。仿真与实验结果表明,采用该控制方法能够在负载不平衡的情况下校正负载电压,改善电压质量。     

地铁车辆牵引逆变器共模电压抑制研究

地铁车辆牵引逆变器共模电压导致的轴承电蚀问题,严重影响车辆的安全运行。文章从逆变器共模电压的形成机理出发,阐述了SVPWM控制策略的机理,介绍了三种抑制共模电压的无零矢量控制策略,最后通过仿真验证得出了无零矢量控制策略可以将牵引逆变器的共模电压幅值相对于传统SVPWM控制策略由V_(dc)/2降低到V_(dc)/6,但是输出的电能质量会降低。     

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。     

现代多电平逆变器的控制策略

今天多电平逆变器已引起人们极大的兴趣,但是随着电平数的增加,控制的复杂性也随之增加,并且带来了电压不平衡等问题.文章对当今水平的多电平逆变器的调制技术和控制策略,如:多电平正弦脉冲宽度调制、空间矢量调制、多电平选择性谐波消除、空间矢量控制以及电容器平衡技术等,进行了系统的分析.     

NPC三电平容错逆变器异步电机驱动系统FCS-MPTC

针对异步电机(IM)驱动系统中NPC型三电平逆变器的某桥臂故障问题,提出一种三相八开关容错逆变器(TPESFTI)控制策略。通过搭建拓扑结构和输出电压模型发现TPESFTI存在直流侧电容电压不平衡的问题,基于此又提出由于延迟补偿的有限控制集模型预测直接转矩控制(FCS-MPTC)策略。FCS-MPTC策略能够利用其目标函数的非线性约束项来抑制母线电容分压不均衡、同时考虑模型控制的运算量和系统迟延等不利影响。通过进行仿真验证,研究结果表明:该控制策略能够确保系统稳定可靠运行,具有良好的动态性能,且有效地抑制母线电容分压不均对系统的影响,验证所提控制策略的可靠和有效性。     

一种新型级联型高压变频器SVPWM控制

提出了一种SVPWM(空间矢量脉宽调制)新控制策略,选取与参考矢量距离最近的电压矢量作为最优矢量传送给负载.由于级联型多电平变频器电压矢量空间分布的稠密性,在调制深度足够大的情况下,其误差完全可以被忽略.通过MATLAB/Simulink仿真,得到了验证.该方法非常易于数字化实现,能满足实时控制的需要.     

新能源分布式发电系统并网与离网运行的柔性切换技术

研究了新能源分布式发电系统并网模式下的输出电流控制、离网模式不平衡与非线性负载下的输出电压控制、电网故障下离/并网运行的柔性切换技术,提出了一种实现离/并网柔性切换的控制策略,实验验证了所提方法的技术可行性。     

基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统研究

为了解决既有电气化铁路存在的电分相、无功、负序与谐波问题,以及贯通式牵引变电所容量问题,提出一种基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统。牵引变电所采用二极管钳位型三电平NPC变换器作为基本结构,同时采用变换器级联和并联实现牵引变电所的容量提升,通过载波移相空间矢量脉宽调制SVPWM策略控制变换器输出电压。深入分析变电所内变换器并联产生环流的原因,设计了将双闭环控制与下垂控制策略结合的共享同步信号环流抑制策略,并首次应用于级联-并联变换器的牵引变电所系统,抑制系统内环流。通过仿真验证该结构的可行性,并通过小功率实验平台验证控制策略与调制策略的正确性。     

电力电子牵引变压器无电流传感器均流控制方法研究

选用级联H桥变换器和双有源桥式变换器的电力电子牵引变压器存在直流电压平衡控制和输出电流均衡控制问题,即功率平衡控制问题。针对此问题,本文提出一种功率平衡控制策略,该控制策略由电压平衡控制方法和基于双有源桥式变换器的无电流传感器均流控制方法两部分组成。其中,所提出的无电流传感器均流控制方法依据双有源桥式变换器的功率表达式得出,该方法使用计算电流值替代实际电流值来完成均流控制。构建系统仿真模型,对所提出的功率平衡控制策略进行了仿真研究。设计并搭建了两个功率单元组成的实验平台,对上述控制策略进行了实验研究。仿真与实验结果一致,验证了本文所提出的电压平衡控制方法及无电流传感器均流控制方法的正确性和有效性。     

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.     

超音频感应加热电源移相调功方法研究

在对现有感应加热电源功率调节方式比较分析的基础上,提出了一种脉宽移相调功与定角锁相控制相结合的方法来调节逆变器输出功率。该方法不仅满足了电压型逆变器的工作条件,而且实现了功率的大范围调节,主电路简单,可实现软开关。文中对输出功率与移相角的关系进行了理论分析,利用Matlab/Simulink软件搭建了仿真模型,并对该控制策略进行仿真及样机试验,结果验证了该方法的可行性。     

准比例谐振控制算法在三相逆变电源中的应用研究

非线性负载会在三相车载逆变电源系统中引入谐波,损伤用电设备。为了降低逆变电源输出电压谐波含量,文章研究了基于准比例谐振控制算法的谐波抑制方法 ,主要抑制电源输出的5次和7次谐波。通过仿真模型和实物试验,测试了传统瞬时控制方法和准比例谐振控制方法的差别。结果表明,准比例谐振控制方法既能消除输出电压中的特定次谐波,又可满足系统动态响应性能和稳态精度要求,具有良好的谐波抑制效果。     

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。     

半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案

本文介绍了半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案的分析与设计,并提出了一个零电流转换非线性控制逆变器的设计.其电路拓扑包括两个功率开关、一个输出滤波器.逆变时,在功率通量回路中只有一个功率开关上有传导损耗.开关的零电流开通是通过扼流圈前级的辅助谐振回路实现的.非线性控制方案可以抑制直流输入扰动,并能对正弦脉宽调制控制进行有效的动态调节.我们使用了空间状态平均值的方法来对系统进行分析.文中以一个功率为500 W的逆变器作为设计示例,并对其性能进行评估,该逆变器在额定功率下,可以获得91%以上的效率.     

辅助逆变器控制机箱PWM波参数测试研究

为解决辅助逆变器控制机箱PWM参数复杂、难以测量的情况,介绍了一种基于PXI硬件环境和LabVIEW软件环境的PWM波参数测试方法。利用该方法能准确测量到PWM的脉冲幅值、基波频率、载波频率、占空比、总谐波畸变等重要参数,还能计算出PWM波的基波分量到49次谐波分量。通过对无锡地铁辅助逆变器控制机箱的PWM波的测试试验表明,该方法能为优化控制机箱的PWM波算法提供详实的数据参考。     

改进的并联逆变器小信号稳定性分析方法

为了进一步对辅助并联系统稳定性进行分析,需建立一个涵盖并联逆变器各个控制参数的模型。然而采用传统方法建立的小信号模型所能分析的控制参数极为有限,为此本文提出了一种全新的并联逆变器小信号模型建立方法,通过这种方法建立的小信号模型除了能分析下垂参数对系统性能和稳定性的影响之外,还能分析逆变器输出阻抗、负载、功率计算方法、低通滤波器截止频率等各参数对系统性能和稳定性的影响。通过这种方法,对并联逆变器系统性能和稳定性进行了全面的分析。     

逆变器效率测量

由于逆变器输出的电流、电压诉非线性、精确测量基效率一直是国内外待解决的难题。文中分析、比较了测量逆变器效应的三种方法后，提出采用模拟相乘方法作为硬件处理方案。在数据采样、计算的软件处理中、采用准同占采样及其算法，这种测量方法达到了相当高的准确度而且在硬件方面比较容易实现。