高频链矩阵式变换器前级包络线SPWM调制技术

为了减少高频链矩阵式变换器输出波形的谐波成分获得更好的波形质量,提出了一种包络线调制方法。此方法与解结耦SPWM调制相结合,使得高频链矩阵式变换器的前级驱动信号的占空比规律性变化。前级电路的调制波不采用普通直流电压,而是采用没有滤波时的三相桥式整流电路的输出电压,前级逆变的驱动信号的占空比随着三相电压的包络线变化而变化。通过使用该技术,高频链矩阵式逆变器的三相输出电压波形质量优于只使用SPWM调制方法的三相输出电压。文章介绍了调制技术的工作原理和电路的工作过程,使用PSpice进行了仿真,仿真结果表明这种调制方法是可行和有效的。     

矩阵变换器技术及其应用研究

阐述了多年来对矩阵变换器技术及其应用进行研究的认识和体会,总结了在矩阵变换器调制技术、矩阵变换器系统优化设计、矩阵变换器系统建模和控制设计等方面的研究成果,10kW双级矩阵变换器系统反复试验和测试的结果表明,双级矩阵变换器的工业应用指日可待。     

电动汽车驱动控制的PWM新技术

文章介绍了电动汽车交流驱动中采用确定脉宽调制(DPWM)技术和随机脉宽调制(RPWM)技术的比较研究结果.RPWM方法替代DPWM方法,采用Avant!公司先进的仿真软件SABER,其重点是降低电磁干扰(EMI).为了评估PWM技术对驱动性能的影响,同时对驱动效率,转矩脉动和电流控制系统动态响应进行了研究.文中考虑了逆变器开关频率随机变化定义的2种RPWM技术:一种技术是调制器的取样频率与开关频率同步变化;另一种技术是取样频率固定且等于平均开关频率.研究表明:在驱动性能几乎不受影响的同时,RPWM技术降低EMI的良好潜力,可使EMI下降10dB或更多.     

不同调制方式下异步牵引电动机谐波损耗的分析与比较

在轨道交通牵引传动系统中,逆变器输出电压中含有较多的低次谐波分量,低次谐波对牵引电机的温升、损耗等产生不利影响,为此对低开关频率下不同调制方式对电机谐波损耗的影响进行理论分析和对比研究。针对谐波铁耗与谐波铜耗分析其影响因素,分别建立两者基于谐波电压幅值的谐波损耗模型。通过理论计算目前广泛使用的3种不同调制方式下的谐波电压幅值随调制比的变化曲线,以某实际动车组牵引电机参数为例分析对比了不同调制方式下电机谐波损耗的变化规律。研究结果对于选择大功率牵引逆变器的调制策略,以提高电机运行效率具有借鉴意义。     

电气化铁道牵引供电系统加窗插值法的谐波分析

传统电气化铁道牵引供电系统的谐波分析方法受频谱泄漏和栅栏效应的影响,不能准确地得到谐波相关参数。为此,提出一种采用加六项优化余弦组合自卷积窗和四谱线插值结合的新算法对谐波进行分析。首先采用复调制细化法分析信号中基波频率附近的谐波成份,剩余信号加窗处理,利用离散傅里叶变换找出谐波频点附近相应离散频谱的4根峰值谱线,利用插值算法对电气化铁道牵引供电系统中谐波相关参数频率、幅值及相位进行加权修正并推导出计算公式,从而进一步提高分析结果的准确性。     

矩阵式变换器电流控制空间矢量调制策略

矩阵式变换器是一种新型交-交式直接变换器,它能直接将电能从输入侧送到输出侧。由于没有中间直流环节,输入与输出侧电流电压的畸变都会影响到相应的另外一侧。本文提出了一种电流控制空间矢量方法。该方法将电流控制和空间矢量调制相结合,强制输出电流空间矢量幅值为一恒定量,通过修正调制系数来调节输入电压空间矢量的作用时间,从而补偿输入电压畸变带来的影响,使输入电流和输出电压仍能保持正弦,硬件实现简单。Matlab／Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。     

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。     

异步牵引电机定子磁链轨迹跟踪控制技术研究

为解决大功率交流传动系统中因功率器件的低开关频率所导致的PWM波形谐波大的问题,提出了一种基于新型优化同步调制的定子磁链轨迹跟踪控制算法,离线状态下以电机电流谐波总和最小为优化目标求得逆变器在各种分频数下的优化开关角,从而得到定子磁链的运行轨迹;系统正常工作过程中实时计算出定子磁链轨迹的各个特征门槛值,根据观测到的电机定子磁链值与各个特征门槛值进行闭环控制,实现基于定子磁链轨迹跟踪控制的同步调制算法。仿真及试验验证了所提算法的正确性和可行性。     

多信息移频轨道电路信号调制频率选择的探讨

京九线要采用１８信息的移频轨道电路，调制频率由原有移频的４个增至１８个，因此合理选择调制频率对系统的性能具有重要意义。本文认为选择调制频要从我国移频轨道电路的具体情况出发，满足新制式兼容旧制式的要求，考虑所选的频率有利于发码设备的实现，有地接收设备的接收译码，有利于信号的抗干扰。根据这样的原则，所选择的调制频率最低为７ＨＺ，最高仍为２６ＨＺ，以０．５ＨＺ为基本间隔，选出了１８个频率和一个备用频率。     

用于大功率静止频率变换器GTO晶闸管的串联

在大功率静止频率变换器的发展，门极可关断晶加管的推出可谡是一个重要的里程碑。在传统的电路中，应用ＧＴＯ晶闸管的变换器其功率可达３０ＭＶＡ。为满足更高的功率要求，ＡＢＢ公司开发一一项ＧＴＯ晶闸管的串联技术，提供了相当高的利用率及经济性。第一台采用ＧＴＯ晶闸管串联的频率顺将由德国Ｓｔａｄｔｗｅｒｋｅ Ｂｒｅｍｅｎ公用事业公司投入商业运行。     

无源滤波器在开关电源设计中的应用

传导性电磁干扰是电气设备开关电源中的主要干扰源,所以电磁兼容性指标已经成为开关电源设计的重要参数。从开关电源的工作原理出发,对开关电源的电磁干扰机理进行分析,研究使用无源滤波技术减少电磁干扰。从实际应用角度对无源滤波器中电容、电感等元件的特性进行了分析,给出了实用电路和元件参数。无源滤波技术在轨道交通空调专用电源上的应用结果表明,使用无源滤波技术对电磁干扰有很好的抑制效果。     

电力机车用110V大功率高频开关电源电磁兼容性

针对新开发的全桥型电力机车用110V高频开关控制电源,建立IGBT的模型,用以模拟开关过程中所用IGBT反向恢复过程。通过建立各无源元件的高频模型,提取出其寄生参数。在Saber仿真环境中建立传导噪声仿真模型,解决电磁干扰问题。通过在Candence软件中重新提取连接导线的寄生参数进行仿真,得到修改布线后的传导噪声水平。分析认为在较低频段时,差模传导噪声占主导地位;利用滤波、屏蔽等方法和手段能够达到抑制电磁干扰的目的。     

一种变频器和工频电网之间同步切换的方法

工频旁路运行是变频器的一种重要运行方式,变频器与工频电网间切换若不当,则会引起很大的电流冲击和严重的电磁干扰。文章提出了一种软件估算工频电源频率的方法,介绍了一种使用三相锁相环使变频器的输出频率和相位与工频电源的相同的方法,以改善工频切换性能。     

计算机联锁系统辅助电源设计

介绍了多输出单端反激开关电源的设计方法,该方法适用于计算机联锁系统辅助电源的设计。分析多输出单端反激电源的工作原理,双闭环控制方式和工作模式;详细阐述了高频变压器的设计方法以及关键元器件和电路参数设计。该方法设计出的电源符合计算机联锁系统辅助电源性能要求,具有很大的实际工程价值。     

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。     

110VIPM高频开关电源的研制

介绍了１１０Ｖ ＩＰＭ高频开关电源主电路及其设计、ＩＰＭ器件及其应用、ＥＭＩ电源滤波器及其应用、控制电路、机箱结构等，给出了试验结果：指出，该产品体积小，功率大，精度高，纹波小，抗干扰强，可靠性高，顷过改进后可以成为电力机车电源柜的更换换代产品，经过改变，又可用于车辆，动车组和其他工业与民用装置。     

开关电源控制方法综述

从占空比的实现方式和控制电路的检测信号2个角度对开关电源的控制方法进行分类研究,详细介绍基于后一种分类方式下的电压型、电流型、V^2型等几种控制方式的工作原理,特点和适用场合。在此基础上简要介绍模糊控制和滑模变结构控制等现代控制方法的原理和特点。最后根据对偶原理,对恒流源控制方法进行分类,并简述单环控制恒流源的工作原理。     

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。