一种基于谐振缓冲器原理的三相逆变器的研究

在分析目前软开关电路以及谐振缓冲器的发展现状基础上，给出了一种带有谐振缓冲器的逆变器实现方案。该逆变器具有单相换相、逆变器主开关管工作在ＺＶＳ零电压开关以及辅开关管工作在ＺＣＳ零电流开关环境下的特点。定量分析了该谐振缓冲器的工作原理以及控制策略。仿真及实验结果证明了该电路拓扑及控制方案的可行性。文章还给出了主开关管工作在开关频率为５０ ｋＨｚ时的各种波形及实验数据     

一种低开关频率下PWM调制算法

大功率逆变器开关器件容许开关频率极低,导致PWM波形谐波较大。为解决此问题,对低开关频率下PWM调制算法进行了分析和研究,并对研究得出的优化脉冲模式进行了Matlab仿真和试验验证。结果表明:相应优化脉冲模式具备优良的输出效果;该脉冲模式可用于与具体控制算法相结合,以降低逆变器的输入、输出谐波。     

零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器

提出了一种零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器方案,该辅助逆变器采用双段式变压器电路结构,前段为DC/DC开关电源电路,后段为三相逆变电路,系统采用零电流开关(ZCS)技术进行控制,实现了IGBT上电压和电流开关损耗最小化。试验结果验证了所提出的方案是可行的。     

使用单开关元件实现软开关的新型准谐振直流环节PWM逆变器

介绍一种新型准谐振直流环节(QRDCL)逆变器.该逆变器只需使用一个开关元件即可在各种负载条件下建立零电压瞬间.逆变器开关元件所承受的最高电压维持在输入电压的1.01～1.1倍,其电路能够灵活地选择谐振环节的开关时间,使之与所采用的任何PWM技术同步,控制技术不需要逆变器开关来帮助在直流环节建立零电压瞬间,控制电路中不需要电压和电流传感器.文中阐述所提出QRDCL逆变器的工作原理,对其进行了详细分析,获得了实现软开关设计的理念.利用PSPICE软件对系统进行详细的仿真,以研究电路模型在各种负载条件下的可行性.最后给出了用该QRDCL PWM逆变器驱动三相异步电机的实验结果.     

高效率软开关磁悬浮控制器电源研究

针对传统的磁悬浮控制器电源采用硬开关拓扑实现,转换效率不高,发热严重,可靠性低,无法适用于磁悬浮系统的高温环境的特点,研究和提出一种基于LLC谐振变换器拓扑的磁悬浮控制电源。该拓扑不但能实现主次侧开关管的ZVS,而且能实现二次侧二极管的ZCS,可以大大提高磁悬浮电源的转换效率和可靠性。试验测试结果表明:330 V额定输入电压下,磁悬浮控制器电源满载效率高达92%。     

单周控制的三相PWM逆变器仿真研究

探讨了用单周控制并网的三相PWM逆变器,提出了控制的新方法,每一瞬间只需对两只全控型电力电子开关元件作PWM控制,减少了元件的开关损耗;此外,用单周控制来实现正弦脉宽调制SPWM,电路简单,动态性能好。利用这种方法对三相PWM逆变器电路进行了Matlab/Simulink建模和仿真,得出了输出正弦电流和功率因数接近1的预期结果,并证明其原理上是可行的,宜进一步实验验证。     

FPGA在三相PWM逆变器死区补偿中的应用

为避免三相PWM逆变器中上下桥臂开关管发生直通短路故障,设置了死区。但死区使逆变器输出的电压基波幅值减小、谐波增加、调制频率受限制,尤其使电机的低速运行性能变差,必须对其进行补偿。在电流反馈补偿的原理基础上,应用FPGA借助VHDL语言编写的设计软件,对死区进行补偿,得到了很好的效果。     

辅助谐振变换极软开关逆变器的新型控制方法

开关损耗和电磁干扰是变流器高频化的主要问题。辅助谐振变换极(ARCP)软开关逆变器通过引入辅助元件和谐振元器件来降低开关损耗,但是引入的辅助元件在导通过程中会带来新的开关损耗。为了降低辅助回路的电流应力和主开关的关断电流,提高逆变器的工作效率,通过对分段定时间控制和变时间控制2种方式进行对比分析,综合两者的优点,在此基础上根据预测电流的原理,提出一种结构简单、控制方便的电流预测变时间的控制方法。该方法通过稳态负载电流的过零点和幅值,结合电流的正弦特性,预测下一时刻的电流值,准确计算提前开通时间,改变辅助开关管的导通时间进而改变辅助回路电流。该方法将小电流区域计算精度进一步提高,使得辅助回路电压应力随负载电流变化而相应减小,降低了开关器件电流应力,也提高了ARCP逆变器的效率。最后通过Simulink仿真工具建立模型,搭建ARCP平台进行实验验证,表明该控制方法能有效降低辅助回路的电流应力和开关损耗,提高了辅助谐振变换极软开关逆变器的工作效率,且运算成本低。     

一种基于UC2875的动车蓄电池软开关充电电源

分析了CRH1和CRH5型高速动车组蓄电池充电机中DC-DC变换部分的电路原理,提出一种ZVZCS直流变换电路,以进一步减小充电机开关管的开关损耗。仿真和实验表明,该电路工作稳定并具有较高的效率,可以作为一个理想的充电电源使用。     

一种高效率软开关充电机的研究

针对充电机输出电压范围宽、不能在全输出范围内实现高效率的特点,提出了一种软开关充电机。前级采用无桥PFC电路,实现了功率因数校正及中间母线电压的快速控制;后级采用高效率的全桥LLC谐振电路,实现了开关管的零电压开通(ZVS)和整流二极管的零电流关断(ZCS)。在固定中间母线电压时,LLC谐振电路在输出高压或低压时工作在远离谐振频率点而存在效率偏低的缺点,提出了据输出电压来动态调节中间母线电压的控制策略,减小了频率变化范围,提高低压和高压输出时的效率。最后通过一台AC 120 V输入,母线电压DC 200~240 V,输出DC 130~200 V的充电机样机。实验测得充电机额定运行下的效率为91.8%;通过动态调整母线电压测得在130 V输出时整机效率从87.4%提高到90.1%,200 V输出则从89.3%提高到91.0%。     

电压源逆变器三角载波电流控制改进模型

详细分析和推导了电压源逆变器传统的三角载波电流控制PWM方法,指出其具有无法克服固有跟踪误差的缺点,以及可使功率开关器件开关频率固定的优点.提出了改进方法,该方法具有很强的跟踪能力,可供大功率逆变器及有源滤波器等设计作参考.     

三相PWM变流器谐波阻抗的研究

变流器的谐波阻抗是系统稳定性分析、滤波器优化设计中的重要参数。以典型的三相PWM逆变器为例,研究了三相PWM逆变器在abc坐标系下与dq坐标系下的输出阻抗模型,并采用谐波电流注入法,对逆变器的输出阻抗进行测量,从而得到三相PWM变流器的谐波阻抗参数。采用仿真实验对理论分析进行了验证。     

光伏并网逆变器零电压穿越控制策略的研究

针对光伏电站电网故障时突然脱网的不利影响,设计了一种光伏逆变器零电压穿越控制策略。采用基于电网电压正序分量的快速锁相技术,并根据电网电压的跌落深度给予并网点电压一定的无功支撑,实现了电网瞬时脱网情况下的不间断运行。250kW半实物仿真实验结果验证了该技术方案的有效性和可靠性。     

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。     

一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器的谐波特性分析

多重化电力变换器具有良好的输出特性,其有效开关频率高、波形质量好、动态响应快、冗余度高,在大容量电力变换器中占有优势.文章深入分析了一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器及其谐波特性,阐述了其物理意义,揭示了多重化后逆变器输出谐波的相位关系和对消规律.物理意义明确,易于理解.分析方法具有普遍性,可以应用于任意重化逆变器的谐波分析.     

基于Matlab的级联型高压变频器VF控制仿真平台研究

以级联型高压变频器(CAS-HVI)系统拓扑结构及功率单元结构为对象,通过Simulink构建功率单元组、移相变压器系统以及基于载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制原理的PWM发生器子系统,形成基于VVVF控制的CAS-HVI仿真平台。利用该平台分别对突加减负载时功率单元的输入电流、母线电压、母线电流、输出电流的变化进行定性分析,并对相间短路极端故障情况下的功率单元状态进行定性分析。该仿真平台不但能提高CAS-HVI系统的开发安全性以及开发效率,有效降低开发成本,同时也展示了仿真的高效性及便利性。     

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。     

一种电流型PWM逆变器的电荷轨迹控制法

采用空间向量原理，从空间电荷向量端点轨迹逼近于国出发，推导出ＰＷＭ脉冲模式的算法，同时采用８０９７微处理器实现这种脉冲模式和对逆变器进行控制。由实验波形看出，在较低频时逆变器的输出电流为三相对称的近似的正弦波电流，消除了低频时有害的寄生脉动转矩。     

基于高频PWM整流逆变技术的能量回馈装置研究

结合高频PWM整流逆变电路高功率因数、低谐波特性,提出了一种可实现再生能量回馈利用的装置。文中介绍了该装置的主电路拓扑结构和工作原理,并根据它的等效电路和功率平衡关系建立了数学模型。从实现单位功率因数有源逆变控制出发,设计了双闭环直接电流控制系统,利用Ziegler-Nichols整定算法得到内外环PI调节器的参数。通过Matlab/Simulink仿真表明,方案设计合理,控制系统有良好的动静态性能。