无二次滤波环节的单相四象限整流器输入电流控制研究

对无二次滤波环节四象限整流器的中间直流电压脉动产生机理进行分析,从直流环节电压控制和脉宽调制两方面探讨直流电压脉动对整流器输入电流产生的影响。根据分析,提出谐波抑制的控制方法,以消除由于中间直流电压脉动产生的输入电流低次谐波。利用仿真平台对传统预测电流控制和改进算法进行比较,结果表明,本文算法可有效降低输入电流的低次谐波。最后,通过实验验证了谐波抑制措施的有效性。     

SHEPWM对三电平NPC变频器共模电压的抑制作用

降低变频器的共模电压消除及其产生的共模干扰,在高压大功率应用场合具有重要意义.常规的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)不能消除变频器输出相电压中共模分量.应用SHEPWM方法控制三电平中点箝位式变频器,分别采用消除三倍频谐波和不消除3倍频谐波两种方式,对比了这两种方法对消除共模电压的作用.PSIM仿真结果和实验结果都表明,采用消除三倍频谐波的SHEPWM的方式,可成功消除低频的共模电压,证明了该方式对消除低频共模电压的有效性.     

用于补偿不平衡非线性负载的三相有源滤波器新控制算法的DSP实现

论述一种用于消除谐波,补偿无功功率,均衡不平衡非线性负荷的三相有源滤波器(简称AF)的新控制算法.AF是采用绝缘门控双极性晶体管(即IGBT)、以脉宽调制(PWM)控制电流、并带有直流电容器的电压型逆变器(VSI).用滑动模式调节的控制器(SMC)通过AF的直流电压得到的电源电流指令与电源电压相位相同.用数字信号处理器(即DSP)来实现AF的控制算法.通过电源电流指令和实测电源电流实现间接的PWM电流控制,产生出AF的IGBT的开关控制信号.文章还给出了所述AF的试验结果,该结果显示了AF消除谐波,补偿无功功率和均衡负荷的能力.     

具有低次谐波电流抑制能力的网侧牵引变流器算法研究

为了抑制由牵引网谐波电压和直流侧脉动电压引起的单相PWM整流器网侧低次谐波电流,提出陷波器和比例谐振控制相结合的控制算法。电压外环中后置N次陷波器,讨论了陷波器的设计和离散方法,消除直流侧脉动电压的影响。电流内环采用具有抗电网频率波动和相角补偿的比例谐振控制器,通过根轨迹法设计基频比例谐振控制器的参数,根据幅频特性设计谐波谐振控制器,分析电流内环对交流信号的控制能力。仿真验证了该算法正确性和可行性。     

基于基本矢量钳位策略的过调制算法研究

低开关频率大功率牵引变流器为了充分利用直流电压,往往要过渡到方波工作模式,传统双模式过调制算法采用异步方式实现过渡,很难保证输出电流的对称性,且存在较多的寄生谐波和转矩脉动。本文基于基本矢量钳位策略BBCS(Basic Bus Clamping Strategy)对传统过调制算法进行了改进,在每个扇区固定位置通过特定矢量作用顺序进行调制,保证了低开关频率下较好的谐波特性,有效抑制了转矩脉动,且能平滑过渡到方波。仿真和实验验证了所提方案的可行性和有效性。     

两相两重四象限变流器的控制方法及实现

为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出倍增控制频率的载波移相方法,可在不增加硬件设备的情况下降低牵引电网侧低次谐波的含量,并结合正弦波脉宽调制(SPWM)技术,实现对以多种开关频率工作的变流器的控制;以TMS320F28335型DSP芯片为平台,设计包括初始化程序、串行通信服务程序和定时中断程序的控制软件,并在背靠背功率互馈试验台进行验证。结果表明:采用给出的两相两重四象限变流器控制方法,能够使变流器在启动工况下的电流变化平稳,在牵引工况和制动工况下,大功率、低开关频率变流器可以单位功率因数满载运行,而且中间电压波动较小、输入电流无异常波动,大幅减少了牵引电网侧的低次谐波成分和总谐波失真率。     

双极性SHEPWM技术在内燃机车主变流器的应用研究

简要阐述了双极性SHEPWM(特定次消谐脉宽调制)的数学模型,建立了消除特定谐波的非线性超越方程组,论述了求解此非线性超越方程组的新方法,推导了开关角计算关键参数。针对内燃机车主变流器主电路特点,进行了基于TMS320F28335芯片+FPGA的控制电路的硬件和编程设计。试验结果表明,在不同开关角之间切换时过渡处未出现电流波动,切换较平稳。     

牵引变流器网侧电流低次谐波抑制的研究

分析了二次脉动电压产生的原因及对网侧电流的影响,提出采用陷波器和嵌入式奇次谐波重复控制器相结合的电压电流双闭环控制算法来抑制网侧电流的低次谐波。介绍了电流环嵌入式奇次谐波重复控制器的设计方法,通过提高基波及奇次谐波频率处增益,实现电流环无稳态误差控制来抑制网侧电流的奇次谐波,在电压外环中采用陷波器抑制直流侧的脉动电压对网侧电流的影响。最后通过Matlab仿真验证了该方案的有效性。     

考虑转子磁通谐波的永磁同步电机控制性能分析

对于考虑转子永磁磁链d,q轴6,12次谐波的三相正弦波永磁同步电机,根据其数学模型推导了基于最大转矩／电流控制、单位功率因数控制的控制公式,指出转子永磁磁通谐波的存在不可避免地产生了与转子位置角相关的转矩脉动。在此基础上引入内模电流控制思想,将由永磁磁链产生的引起转矩纹渡的反电动势作为负载扰动,通过衰减因子和系统动态响应速度参数的合理选择来抑制电机永磁磁链谐波对电机电流跟踪性能和转矩波动的影响。仿真分析表明,永磁同步电机转矩脉动的大小与特子磁通谐波中低次谐波分量的大小有关,并且其低速转矩脉动严重;若根据不同转速范围来自适应调整转速控制器、内模电流控制器参数可以在一定程度上抑制这种转矩脉动。     

大功率牵引变流器电流谐波最小PWM控制策略的研究与实现

大功率交流传动机车牵引传动系统受器件开关频率的限制,在高速运行区需要采用同步优化调制的方法来减小谐波,针对电流谐波最小PWM调制技术,对其控制原理进行了理论分析,论述了一种基于数字信号处理器DSP的数字实现方法,研究了不同调制模式之间的波形切换原则及控制策略,在谐波抑制性能方面与SHEPWM调制算法进行了对比分析,最后通过仿真和实验对理论分析的正确性和有效性进行了验证。     

高速动车组无拍频控制方法研究

在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。     

十二脉冲逆变器控制技术

分析了直流1500V/80kVA地铁辅助变流器采用十二脉冲逆变技术的工作原理，提出了一种适用于十二脉冲逆变器控制且优于普通三分频的三分频单边调节的PWM调制方法，介绍了实现输出三相基波380V电压实时闭环控制的TM320C31DSP微机控制系统。试验证明：该控制系统稳定性好，精度高，谐波小。     

直线感应电机控制调制策略研究

针对直线感应电机控制，提出了一种零矢量载波磁链轨迹PWM控制方法，优化了传统的七段式SVPWM，减小了电机侧电压的谐波含量和电机的转矩脉动。搭建了直线电机控制调制算法，仿真结果证实了该控制方法的可行性。     

异步电机用随机定位空间矢量PWM降低开关噪声

任意脉宽调制(RPWM)是用来将电压、电流谐波扩展到宽频率范围的开关技术.通过任意改变逆变器开关频率,可以将电磁声频噪声的功率频谱扩展到宽带区.与窄带噪声相比,宽带噪声给人们带来的不适和干扰较小.因而,在逆变驱动系统中,RPWM作为一种能降低声频噪声的极好途径,正在引起研究人员的注意.文章提出并实现了一种新型的任意定位空间矢量PWM(RPPWM)技术.在每一个开关周期内,三相脉冲均可以任意定位.采用一个C167微控制器就能够实现PWM脉冲的任意定位和空间矢量调制.仿真和试验结果表明,通过应用一种新的RPPWM技术,可以将电压、电流谐波扩展到宽带区,从而降低开关声频噪声.     

基于DSP的三电平逆变器SVPWM调制研究

介绍二极管箝位式三电平电压空间矢量脉宽控制的基本原理和实现方法；重点分析一种易于DSP实现的三电平PWM整流器空间矢量脉宽调制优化算法，该算法只需进行简单的坐标变换，再经过普通的算术运算即可计算出各基本矢量的作用时间。以TMS340F2812为控制平台，DSP主要实现系统的初始化和脉冲输出功能，用matlab／simulink仿真验证给出的实验结果证明了方案的正确性。     

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.     

基于载波移相控制的脉冲整流器直流侧支撑电容电压谐波抑制研究

以电力牵引交流传动系统中两重化脉冲整流器拓扑为研究对象,以实现其直流侧支撑电容电压谐波抑制为目标,首先从理论上分析了直流侧支撑电容容量的设计方法;然后分析了稳态运行时直流侧电压高次谐波的产生机理,并重点分析了两重化脉冲整流器载波移相控制方法对直流侧脉动的影响.理论分析表明直流侧电压高次纹波主要分布在2倍开关频率附近,载波移相控制技术可以有效地抑制直流侧2倍开关频率附近的纹波电压,从而减小直流侧电压纹波系数.因此在传统直流侧支撑电容容量设计方法的基础上,加入载波移相控制可以进一步减小所设计的支撑电容大小.最后对未添加载波移相控制和添加载波移相控制的方法分别进行了计算机仿真和半实物试验测试.Matlab仿真和dSPACE半实物测试结果都验证了理论分析的正确性和有效性.     

内燃机车励磁恒压调节装置电路设计

介绍内燃机车励磁恒压调节装置的功能，详细叙述了该装置的过压、欠压和过流保护电路原理，阐述了利用脉宽调制来控制输出的电压值和电流值的方法。TPZ25型恒压励磁调节装置现已运用在160km/h“曙光号”内燃动车上，在国内内燃机车供电系统属首次研制。     

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.