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。     

一种最佳PWM波微机控制方法

本文简要介绍了一种逆变器的最佳PWM波微机控制方法,并且,这种方法已经通过了2～20kW的原理性试验。试验表明,采用此方法能有效地抑制低倍频的谐波分量、大大简化复杂的控制电路、提供有效而灵活的控制手段。     

选择性谐波控制的通用优化多电平PWM方法

针对高电压和大功率电力电子应用系统,提出了一种涵盖双极性二阶、三阶和四阶拓扑结构的通用优化PWM方法,阐述了一种不对称多电平拓扑结构电路的工作原理。建立了以选择性谐波控制为约束条件和剩余电压谐波含量为优化目标函数的PWM数学模型,并对该优化PWM数学模型进行优化求解,获得不对称逆变器电路输出的优化电平幅度比和优化PWM调制的开关角;根据电平幅度比变量k设置多电平电路以及开关角来控制多电平电路输出,对其PWM的调制效果进行了分析。仿真试验表明,该通用多电平优化PWM方法能大幅度降低高电压和大功率电力电子应用系统的开关频率及与之相关的电磁干扰。     

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。     

异步牵引电动机绝缘材料的现状与发展方向

介绍了逆变器输出的电压波形、逆变器PWM控制的开关频率电动机谐波电流的影响及国产异步牵引电动机的绝缘结构、耐电晕绝缘材料的现状及发展方向.     

交-直-交电力机车PWM调制方法研究

给出了一种适合于交-直-交电力机车的脉宽调制(PWM)方案,针对逆变器开关频率低的特点专门设计谐波优化SPWM调制方法,提出中间60°过渡方法,实现了异步SPWM、同步SPWM、谐波优化SPWM以及方波工况间的平滑过渡.该系统完全由单片微机实现.     

逆变器供电下的永磁同步电动机谐波电流的计算

在分析谐波电流工作机理的基础上,提出了一种永磁同步电动机逆变器供电的谐波等值电路及谐波电流计算公式,介绍了谐波等值电路中电阻、电感参数的计算方法。样机计算值与试验测量数据基本吻合,验证了该谐波模型的可行性。     

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。     

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。     

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。     

基于数字信号处理器实现特定消谐脉宽调制控制技术的研究

在大功率交流传动控制中,传统的PWM(脉宽调制)方法输出由于存在低次谐波,会使电流和转矩产生脉动,影响控制精度。以三相电压型逆变器为分析对象,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)来实现特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制技术。该技术是首先根据SHEPWM控制技术的基本原理建立其特定谐波消除中开关角与调制度之间的数学模型;然后通过Matlab软件对该非线性数学模型方程组进行求解,得到对应的PWM单相电压脉冲的输出波形;同时利用dsPACE半实物仿真平台对SHEPWM控制技术进行数字化实现及验证;最后通过试验平台分析验证其输出电压、电流在不同载波比下的谐波消除情况。结果表明:基于DSP实现的SHEPWM控制技术,在实际应用中能够消除低次谐波、减小电流和转矩脉动,并能提高电能控制质量。     

电气化铁道感性容性无功不对称补偿方法研究

提出了由有源无功补偿结合固定并联滤波器应用于感性容性无功不对称的电气化铁道的方法,该方法既具有双向连续调节又具有节省投入无功发生器容量的优势。该补偿器结合PWM技术电流直接控制方法来控制逆变器的无功输入与输出,实时调节牵引变压器二次母线电压,克服了传统晶闸管控制电抗器的谐波问题,逆变器的工作容量仅为补偿容量的25％。最后通过仿真加以证明其可行性和有效性,并进行了经济比较分析。     

高压四象限变频器功率单元母线电压波动的分析

基于能量守恒定律,建立了变频器中器件功率的微分方程,揭示了母线电压波动与电容器容量、母线给定电压、输出功率及频率等因素之间的关系;提出了一种不增加高压四象限变频器成本但能有效抑制母线电压波动的方法,其采用马鞍波脉宽调制(SAPWM调制方式),在逆变器相电压调制波中加入3次谐波。样机实验及Matlab仿真结果验证了该方法的正确性。     

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.     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

基于能量回馈的电力机车辅助逆变器试验系统

介绍了一种新型电力机车辅助逆变器试验系统,采用PWM整流器取代原有风机负载,利用PWM整流器调节逆变器交流侧电流来完成各种工况下试验任务,将能量回馈到系统直流侧循环利用.PWM整流器采用预测电流控制算法,使电感电流跟踪指令电流,三相电流可单独调节用以模拟逆变器缺相、过载等工况.试验表明试验系统具有结构简单,运行稳定,节能降噪等优越性能,可应用于各种逆变器的性能测试.     

基于谐波消除的矢量控制在地铁牵引逆变器中的应用

针对地铁牵引系统的特殊工况,研制了基于谐波消除的矢量控制的地铁牵引系统逆变器。本文介绍了控制系统的基本参数和性能,该系统采用转差矢量控制的控制策略和基于谐波消除的PWM的调制方式。试验表明:该系统启动转矩大,转矩响应迅速,牵引制动平稳可靠,满足地铁牵引系统设计要求。     

提高大型逆变器输出电压的控制方法

日本研制的超导磁悬浮系统使用了带有地面电枢线圈的直线同步电动机(LSM).其功率变流器能根据列车速度和牵引力提供电压和频率可变的电源.因此为山梨磁悬浮试验线开发了脉宽调制(PWM)逆变器.另外,为了降低制造成本,开发了几种控制方法,在不改变逆变器电路配置的情况下能提高其输出电压.文章叙述了这些控制方法的特性及部分试验结果.     

8K机车辅助电源能流循环试验台变流系统

能流循环试验台是针对8K机车辅助电源系统测试而设计的节能试验装置,用于辅助电源变流系统的日常测试和维护.辅助电源变流系统由晶闸管整流器和被测IGBT逆变器组成,负载采用PWM整流器控制输出电流.变流系统由以DSP为核心的数字控制系统控制.试验证明,该试验台能在满足额定功率测试的条件下,大大节约电能,减少噪声污染.     

改进的并联型电力有源滤波器及其仿真研究

研究一种改进的并联型电力有源滤波器,基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测的ip-iq算法检测谐波电流,采用比较瞬时值的方法产生控制逆变器中开关通断的PWM信号,采用一种直接的方法获得直流侧电压,并通过一个PI调节器控制直流侧电压,最后利用科学计算软件MATLAB的动态仿真工具包SIMULINK进行了建模与仿真研究,仿真结果证明了该电力有源滤波器的有效性.