变频器在通用大容量电机试验系统中的应用

采用公共直流母线方式的变频器和电功率封闭技术来完成大容量交流电机的型式试验和出厂试验,被试电机可包括高低压同步发电机、异步电机和双馈电机。试验系统的电源机组和回馈机组采用公共直流母线变频器驱动,组成电功率闭环,实现电能循环,达到较好的节能效果;采用有源整流实现直流母线电压可控、网侧高功率因数、低谐波及制动能量回馈。该试验系统在工程应用中取得良好的效果。     

城轨列车再生制动能量回馈系统研究

为了对城轨列车再生制动能量回馈系统的功能及系统可靠性进行验证,阐述了能馈变流器数学模型、双闭环控制策略及SVPWM调制模式,进行仿真及现场带车试验。仿真及试验结果表明:该方案能够很好地稳定直流母线电压,保证车辆的安全运行,能可靠、稳定地实现制动能量回馈功能,回馈的交流电能质量良好。     

电压源三相四开关逆变器调制策略简

电压源三相四开关逆变器作为一种故障容错拓扑结构,其负载一相端点接至直流母线中点,利用2个桥臂完成对三相负载线电压的调制。然而在这种拓扑结构下,连接直流母线中点的相电流势必流经上下2只电容,造成电容电压波动。为了尽可能消除由于电容电压波动对调制输出电压造成的影响,文章从输出电压频谱入手分析了造成影响的原因,并且提出了一种新的调制策略来抵消这种波动所造成的影响。调制方案物理概念清晰,计算简单、方便、可靠,仿真和实验结果验证了分析的正确性和方案的可行性。     

大功率变频器输出电压转入方波工况策略的仿真研究

通过仿真研究，指出在应用折角调制方法和移缺口方法作为大功率变频器输出电压转入方波工况的策略时，必须注意转换点的选取，并提出了相应的选取方法。对这两种方法以转矩脉动量为标准做了对比，指出折角调制方法是一种更好的方法。     

大功率二电平逆变器多模式SVPWM算法研究

对于铁路机车车辆的大功率二电平逆变器来说,应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术需要考虑两方面的因素:一是逆变器采用高压大电流开关器件,开关频率较低;二是为了充分利用逆变器直流母线电压,脉宽调制必须能够过渡到方波工况。提出了一种适用于大功率二电平逆变器的多模式SVPWM算法。该算法能够在整个调制范围内使用,可以保证逆变器在异步调制、分段同步调制及方波工况下具有良好的输出特性,并且可以实现不同调制模式间的平滑过渡。基于DSP控制板和dSPACE的半实物仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于超级电容的分布式太阳能发电系统设计

文章介绍了分布式太阳能发电的现状,详细分析了适用于超级电容的双向DC/DC变流器的工作原理及控制策略;构建了基于双向DC/DC电路的多路超级电容器的太阳能发电补偿系统,并进行了系统验证;实验模拟天气引起的直流母线电压波动、掉电实验和负载突变等多个工况,结果显示超级电容器系统能够很好地为太阳能发电系统提供补偿,提升太阳能系统输出的电能质量和稳定性。     

超级电容在地铁制动能量回收中的应用研究

针对机车启动、制动对直流母线电压的影响,提出一种基于超级电容的储能装置,该装置通过双向DC-DC变换器为列车提供牵引或者吸收再生制动过程的暂态能量,分析了超级电容储能系统充放电控制策略,搭建了一个750V直流电气化铁路仿真平台,仿真结果验证了超级电容储能系统能够维持直流母线电压稳定,有效地防止城市轨道交通供电系统中电力负荷波动和避免再生制动能量的浪费。     

基于多重前馈的地铁辅助逆变器的设计

为了抑制母线电压波动和负载变化对辅助逆变器输出电压的影响,提出了一种基于输出电压瞬时值反馈和母线电压及输出电流多重前馈的PID复合控制策略,介绍了反馈控制器和多重前馈控制器的设计方法。通过Matlab/Simulink仿真软件对提出的控制策略进行了仿真验证,并在1台基于DSP+FPGA控制系统的200 k VA地铁辅助逆变器样机上进行试验。仿真和试验结果证明,该控制策略可以使辅助逆变器输出电压的正弦波形稳定、谐波含量低、抗扰动能力强、动态响应快,完全满足工业标准的要求。     

微机控制的三相循环变频器的研究

分析了三相－三相循环变频器的工作原理、运行方式及控制方法，在此基础上提出了一种具有正弦波输出的实时控制方案，即三相循环变频器按调制函数规律进行触发控制的微机直接数字控制系统。根据这一方案，研制了一台局部环流运行方式三相－三相循环变频器。实验结果证明了该方案的正确性。     

基于载波移相的再生制动能量回馈装置空间电压矢量调制技术

在城市轨道交通领域，列车制动时接触网电压瞬时升高，严重影响列车的制动能力和设备运行安全，再生制动能量回馈装置可通过逆变功能稳定接触网电压，需要装置控制系统具有很高的响应能力。本文提出了一种基于载波移相60°坐标系下的空间电压矢量调制技术（SVPWM），在控制算法上，可通过减少扇区判断时间和三角函数运算量降低控制系统的响应时间，更快速地稳定接触网电压，其中的变流器三电平设计可提高母线电压利用率，降低谐波含量，可以在较宽的调制比范围内获得更好的性能。     

朔黄线肃黄段配电所母线PT爆裂原因分析及对策

针对朔黄铁路肃黄段4个变电所发生的10kV配电系统母线电压互感器自2002年投入运行以来多次发生爆裂损坏的现象进行分析,简要阐述了故障产生的原因、危害及防范措施,希望能对以后的安全运行有所借鉴。     

10kV电压互感器发生谐振故障分析及改进措施

针对铁路沿线10kV配电所系统母线电压互感器高压熔丝频繁熔断甚至压互烧坏的故障，简要阐述电磁谐振产生的原因、危害及防护措施，针对此类故障，提出相应的改进措施。     

AC-DC-AC变频器直流支撑电容电流计算及分析

为了使变频器满足性能要求,需选择合适的中间直流支撑电容。根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析,并借鉴已有文献资料,归纳出计算电容器电流的方法。理论与仿真证明,该方法有较好的准确性。     

高速列车三电平牵引逆变器多模式PWM调制方法研究

针对中点箝位式三电平牵引逆变器,重点研究了其多模式PWM调制中的同步调制阶段,给出一种可以实时计算开关角的中间60°同步调制方法。对于不同载波比条件,分析了中间60°同步调制的原理,得出了调制波基波幅值指令与开关角的解析关系式,并探讨了多模式下不同调制模式的切换条件。利用该方法建立了三电平逆变器-异步电机驱动系统仿真模型,对异步调制、5分频同步调制、3分频同步调制及方波工况进行了仿真。仿真结果表明,该方法下三电平逆变器输出波形对称性良好,在载波比较低时能够保证输出电压基波幅值满足要求,并可实现不同调制模式的平滑切换。     

基于MMC技术的高压变频器系统

介绍了当前主流高压变频器系统的拓扑结构及原理,重点分析了模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)技术原理;在此基础上提出基于MMC技术的高压变频器系统(MMC-HVI)结构,并对比级联型高压变频器分析了新系统功率单元数及电平数的选取;然后以上下桥臂12个功率单元为例,进行仿真,验证了系统拓扑结构及调制算法,并揭示本系统需要面对和解决的难题。     

电气化旅客列车空调通风机专用PWM变频器

叙述了电气化旅客列车空调通风机组的专用ＰＷＭ变频器，在比较了两种方案的基础上确定防电路结构，使之具有较高的经济技术指标；其次讨论控制电路、ＰＷＭ波的生成，并针对列车频繁地通过分相绝缘区段和网压波动大带来的欠压、过压保护问题进行了讨论。最后给出了初步试验结果。     

空间电压矢量PWM过调制区连续控制方法研究

在分析过调制原理和特点的基础上,对过调制的控制方法进行了分析和研究．说明采用该方法可以对空间电压矢量PWM的输出电压进行连续和平滑的控制,直至达到六阶梯波工况时的最大值。试验结果表明,过调制区连续控制方法简单、高效、控制效果良好。     

分段调制法在内燃机车变频器上的应用

针对内燃机车变频器受开关频率限制的问题,通过采用分段调制方法来研究不同模式PWM之间的切换条件,实现异步PWM、同步PWM、SHEPWM PWM和方波之间的平滑过渡。试验也验证了切换策略的正确性。     

电流源变频调速系统的间谐波分析

变频器的间谐波问题日益受到重视.以常见的电流源变频器为例,运用谐波调制理论,并结合开关函数的傅立叶分析,分析了电流源变频器在电源侧产生间谐波的机理,建立其简化模型.利用电流源变频调速系统以及电磁仿真软件对模型进行验证,结果证实了该模型的可靠性.     

氢能与弓网并联供电系统的无缝切换控制方法

氢动力机车的氢能系统在并/离网切换时存在暂态过程,影响切换效果。文章提出了一种氢能与弓网并联供电系统的无缝切换控制方法。该方法将氢能供电侧Boost变换器并网状态与离网状态下的受控功率目标相联系,制定了Boost变换器统一功率指令配置策略,可实现Boost变换器受控功率目标对氢能与弓网供电系统并/离网状态的自适应调节,进而保证了并联系统的直流母线电压的稳定。该方法无需检测弓网侧AC/DC变换器状态,实现了氢能供电侧Boost变换器在并/离网控制状态下的平滑切换。通过分析下垂系数、直流母线电压和最小受控功率目标的关系,给出了氢能供电侧Boost变换器的最佳下垂系数设计方法。最后进行了RTLAB硬件在环试验,验证了所提方法在不同负载工况下稳定直流母线电压和实现氢能系统并/离网状态的平滑切换的有效性。