基于中性点钳位型三电平中压变频器共模电压研究

基于中性点钳位型三电平中压变频器的拓扑结构,本文分析了共模电压产生的机理,并推导出等效共模电压回路.与目前常用的基于共模电抗器的共模电压抑制方法,本文提出了通过输出滤波中性点接地的方式抑制电动机输入共模电压的方法,并且高压试验结果验证了该方法的有效性.     

长电缆对高压变频器输出影响的研究

在电压源型逆变器系统中，变频器输出的电压具有陡上升沿或下降沿脉冲，它会在电动机的接线端子以及绕组上产生过电压、谓电流、轴承电流以及大量电磁干扰；由于PWM逆变器不可避免地会产生共模电压，且电机中存在寄生电容，共模电压会通过寄生电容而产生轴电压，尤其是当电机与逆变器问存在较长电缆时，这种过电压会加倍作用在电动机接线端，过早损伤电机绕组匝间绝缘，为有效抑制高频dv／dt、共模电压、轴承电压和轴承电流，本文基于6000V／2250kW的电机和滤波器的拓扑结构，利用MATLAB的Simulink环境，对不同长度的电缆给系统所造成的影响进行了仿真研究。     

舰船推进变频器过电压抑制技术研究

推进变频器是电力推进舰船的动力关键设备,其运行可靠性关系着船舶运行的安全性。过电压是导致推进变频器损坏的重要原因之一,本文根据推进变频器的拓扑结构分析了其过电压产生的机理,提出了基于压敏电阻的过电压抑制方法,分析了压敏电阻的接入位置,对其抑制效果进行仿真分析,仿真结果验证了抑制方法的有效性。     

不对称全桥飞跨电容型MMC在船舶推进电机中的应用

[目的]模块化多电平变换器(MMC)因其独特的模块化特性和较低的开关频率等优点,在交流传动系统中表现出良好的调速性能。针对MMC在船舶中压低频工作模式下的子模块电容电压波动问题和传统高频注入法所导致的共模电压过大问题,提出一种适用于船舶电力推进系统的不对称全桥飞跨电容型MMC改进型拓扑。[方法]首先,介绍改进型电路拓扑的工作原理和低频工况下电容电压的波动缘由;然后,结合方波注入法与可设置截止频率的环流注入法,设计相应的控制方案;最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,搭建带有螺旋桨负载的6 k V/36 MW永磁同步推进电机模型,模拟船舶电力推进系统的分级正车启动工况。[结果]仿真结果表明:该方案可以将低频段电容电压的波动百分比由16%降低至8%以内,且无共模电压注入。[结论]研究成果可为船舶中压直流电力推进系统的变频器设计提供参考。     

船舶电力变频器电压抑制策略研究

为解决常规船舶电力变频器电压抑制方法存在抑制有效性较低不足,提出一种新的船舶电力变频器电压抑制策略。基于船舶电力变频电压抑制模块,以及船舶电力变频电压抑制程序的搭建,实现变频器电压抑制模型的构建;依托电压抑制参数的确定以及抑制过程的设计,实现了船舶电力变频器电压抑制策略,试验数据表明,本文变频器电压抑制方法较常规抑制方法,平均抑制有效性提高53.71%,适合船舶电力变频器电压抑制。     

OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制

现有电力推进船舶电网谐波抑制方法由于应用技术的局限性,存在着电压与电流波形畸变率较高的问题,因此提出OBE-CDIO模式下电力推进船舶电网谐波抑制方法。深入分析电力推进船舶电网谐波特性,以此为基础,选取变频器作为谐波抑制装置,并设计装置主电路,应用上述设计的12脉冲变频器主电路,在电力推进船舶电网谐波抑制中,将变压器设计为2组,2组整流桥产生的谐波可以相互抵消。实验数据显示:与现有方法相比较,提出方法电压与电流波形畸变率均较小,充分表明提出方法的谐波抑制效果更佳。     

舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法

为了提高舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制的精准度和稳定性,提出舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法。通过母线电流中性特征,计算母线直流稳定电流系数与输出电压均值。根据构成的双控点电路的等效阻值与电压衰减系数及母线电压的回馈功率,得到母线两端的平衡电压系数、脉宽电压与其对应的功率值,依据变频器内部滤波抑制参量,发出谐波抑制信号,抑制补偿电流发生高频次谐信号,由此完成舰船中压直流综合电力推进系统变频器对电容电压平衡状态控制、定电压与定脉冲控制与高频次谐波抑制。实验结果表明,提出的舰船中压直流综合电力推进系统变频器控制方法精准性高、可行性强,能够显著提高舰船中压直流综合电力推进系统的稳定性。     

十二脉整流桥共模电压研究

为了降低共模电压对变频驱动系统损伤,保证变频驱动系统安全可靠运行,本文首先分析了变频驱动系统中整流装置共模电压产生机理,建立了十二脉整流装置共模电压数学模型;最后利用MATLAB仿真工具,建模仿真、分析了十二脉整流装置的共模电压,为抑制变频驱动系统共模电压提供了理论基础。     

基于桥臂内移相控制的三电平移相全桥变换器共模电压抑制策略

针对三电平移相全桥变换器变压器原边共模电压难以抑制问题,提出了一种桥臂内移相控制的抑制策略.结合三电平移相全桥变换器拓扑结构,首先分析传统移相策略的工作原理,分析共模电压的产生原因,其次分析所提出的桥臂内移相策略的工作原理,最后通过仿真验证所提抑制策略的有效性.采用所提桥臂内移相策略可以有效消除变压器原边共模电压.     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

减少共模电压的SVPWM优化调制方法研究

分析了一种新颖的空间矢量脉宽调制控制方法,无需增加任何硬件,有效地减小了电压源逆变器供电的异步电机驱动系统的共模电压,解决了共模电压带来的共模电流、电磁干扰、电压谐波等问题。实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

NPC三电平逆变器改进型虚拟空间矢量调制

NPC三电平逆变器在工业环境中的应用越来越广泛,但此类逆变器存在直流母线中点电压偏移以及共模电压问题.提出一种改进型虚拟空间矢量调制策略,该调制选取共模电压较小的基本电压矢量合成虚拟矢量,改进后的调制产生的共模电压仅为传统调制的50％,并且这些虚拟矢量产生的电流均为零,直流母线中点电压得以控制.同时,改进型调制采用g-...     

中压变频器输出滤波器的研究

为了抑制电压上升率,减少电动机中的谐波分量,设计了中压变频器输出滤波器。分析了滤波器的原理,给出了LC滤波器的选取原则,讨论了LC参数的取值区间。通过仿真和试验验证了中压变频器输出滤波器参数设计的合理性。     

船舶大功率AC-DC变换器阻容缓冲器优化方法

船舶电力推进系统大功率AC-DC变换器设计时,必须在晶闸管的两端并联阻容缓冲器,以吸收器件关断过程反向恢复电流的能量,抑制高的过电压冲击及高的电压应力du/dt.但是,阻容参数的设计大多依靠经验公式,参数选取有时产生很大偏差,一旦选取不合理,便会产生很高的尖峰过电压,造成电力电子器件的损坏,影响系统安全运行.针对大功率AC-DC变换器晶闸管阻容缓冲器进行研究,提出了阻容缓冲器优化设计方法,推导出较精确的阻容参数值和电阻的功率,提高大功率AC-DC变换器的可靠性,仿真及实验验证了本方法的可行性.     

船用中压变频器电气间隙和爬电距离的应用研究

电气间隙和爬电距离的设计对船用中压变频器的安全有着非常重要的作用。本文以基于IGCT的3300V船用中压变频器为例,首先分析影响电气间隙和爬电距离的安全工作电压,其次对比IEC、国标和船级社规范中关于电气间隙和爬电距离的差异,并对IGCT功率模块进行冲击电压试验,验证其电气间隙和爬电距离满足船用环境要求,最后设计过电压保护电路以增强电气间隙和爬电距离的安全性。     

高频PWM波反射对电机端过电压的影响

本文采用波理论分析变频驱动系统中高频PWM波反射,采用MATLAB仿真软件搭建软件模型,分析变频器输出电压波形的上升下降时间、供电电缆的长度、供电电缆分布参数及系统负载大小对电机前端过电压产生的影响,总结出高频PWM波反射对电机端过电压的影响。     

水下航行器的电力推进变频器二次调频自适应PID控制

为解决传统水下航行器电力推进变频器二次调频控制方法,存在电力推进变频器输出效率较低的不足,提出了水下航行器的电力推进变频器二次调频自适应PID控制,基于电力推进变频器二次调频参数阈值的确定;依托PID控制参数的计算,以及PID控制程序的执行,实现了水下航行器的电力推进变频器二次调频自适应PID控制,试验数据表明,提出的二次调频自适应PID控制方法较传统控制方法,输出效率提高47.41%,适合水下航行器电力推进变频器的二次调频控制。     

电力推进系统技术分析与评价方法

本文对电力推进系统采用的各种变频器，特别是电压型变频器作了详细性能比较，列出了选用变频器的主要原则。提出了电力推进系统的技术经济性能评价方法，包括评价内容及评价模式。有助于船东和设计部门对投标方案进行分析比较和选择。     

基于PLC技术的船舶电力推进系统设计

传统的船舶电力推进系统存在着可靠度低的缺陷,为此提出基于PLC技术的船舶电力推进系统设计研究。电力推进系统主要由电力系统、调速系统、回转系统和推进器组成。系统硬件设计包括变频器、PLC硬件设备和变频器通信硬件设备设计,系统软件设计包括通讯环境设计、电力推进控制系统冗余程序设计和电机运行程序设计。通过系统硬件与软件设计实现了电力推进系统的运行。实验结果显示,设计的船舶电力推进系统的可靠度比传统系统高出25.2%,说明设计的船舶电力推进系统具备极高的有效性。     

中性点箝位型三电平单相逆变器中性点电位平衡控制方法

单相NPC逆变器可以利用现有耐压水平的开关器件实现输出谐波少、电磁干扰弱、共模电压低的高压大容量变频器,正在越来越多的应用于轨道交通等大功率驱动场合。针对单相NPC逆变器的中性点电位平衡控制问题,该文提出了通过在常规多电平载波调制的基础上利用开关冗余状态来调节电容充放电电流,控制中性点电位的控制方法。算法简单,容易实现,该方法的有效性得到了仿真结果的验证。