逆变器驱动电机系统中共模耦合电流的研究

在电机驱动系统中，共模电压将会在电机内部的共模耦合回路中产生共模耦合电流，共模耦合电流将对系统构成共模干扰，并影响电机的使用寿命，因此对共模耦合电流的研究显得非常重要．文中分析了三相逆变器驱动电机系统中的共模激励源，发现共模响应只与系统的零序阻抗和共模阻抗有关，可以用等效的集总参数模型来模拟系统的共模耦合．在对电机内部的共模回路进行分析计算的基础上，得出了地电流及电机轴承电流的集总参数电路模型和参数确定方法，仿真和实验结果显示，该模型能对逆变器驱动电机系统中的地电流和轴承电流进行有效的预测。     

共模电磁干扰抑制中的快速噪声评估方法研究

分析了双极性SPWM调制下单相全桥逆变器产生共模噪声的机理,提出一种数字化闭环控制的共模电磁干扰抑制技术,指出控制系统的反馈量是一个既能快速反映共模噪声大小又方便计算的单值指标。研究了三种不同工作状态下共模电流频谱最大值、频谱平均值和共模电流能量三种评估指标与逆变器对管驱动脉冲延时之间的关系,并比较了三种评估指标的计算量。研究结果表明,共模电流能量的获得不需进行快速傅里叶变换,同时共模电流能量与对管驱动脉冲延时之间的关系在不同的工作状态下基本相同。说明了共模电流能量是一个理想的快速评估共模噪声干扰的指标。     

地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型分析

为了预测地铁车辆逆变系统中开关器件高速动作产生的共模传导干扰,以额定功率190 kW逆变器构成的地铁车辆逆变系统作为研究对象,首先对其干扰源和干扰路径进行分析,通过Ansys Q3D软件及阻抗分析仪提取地铁车辆逆变系统共模传导干扰路径各组成部件的高频参数;其次搭建地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型,通过Ansys Simplorer软件对地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型进行仿真分析;最后将仿真预测结果与现场测试结果进行比对,在150 kHz～3 MHz频率范围内仿真预测结果与现场测试结果基本吻合,在3～30 MHz频率范围内由于并网试验、台架布线、测试传感器转移阻抗等因素的影响,仿真预测结果与现场测试结果出现大约8 dB的误差,由此证明所设计的全电路模型建模及分析的正确性。     

五电平变频器仿真模型的建立

变频器在工农业、国防等领域做出巨大贡献的同时,也产生了一些显著的负面效应。PWM变频器在应用中会产生共模电压。共模电压在IGBT的高速开关期间会产生高频充放电电流,这个电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰;感应的轴电压过高还会使电机轴承过早损坏,从而影响系统运行的可靠性。提出了一种新的五电平变频器模型,与两电平逆变器和被常规的脉宽调制控制的嵌位电压相比,所提出的五电平变频器可以使产生的共模电压从最大值到最小值之间明显的降低,并且不会使交流驱动电机的控制效果下降。     

一种新型单相三开关光伏并网逆变器研究

光伏逆变器由于受外界因素以及逆变器的一些内在因素的影响,导致逆变器对输入电压的要求很严格。传统的逆变器加变压器的方法和多级级联的方法不能够妥善解决输入电压适应性的问题。为满足对大范围直流电压输入变化的适应性要求,同时实现光伏并网逆变器逆变与升压两个功能,提出了一种新型的单相三开关光伏并网逆变器拓扑。采用高频开关器件和反激变换器,替换了传统笨重的工频升压变压器,使得逆变器的体积、重量及成本降低,易于集成,且提高了变换效率。实时波形反馈技术的闭环SPWM（sinusoidal pulse width modulation）控制方法,可提供快速响应。通过一个小的交流滤波器可获得低谐波失真的正弦输出。对理论分析结果进行仿真验证,结果表明该新型单相三开关光伏并网逆变器具有拓扑简单,适应大范围直流输入电压变化,可靠性高等优点。     

一种基于晶闸管可控的变压器型滤波器

针对传统无源滤波器因元件参数变化引起的失谐以及TCR型滤波器存在附加谐波的问题,提出一种基于晶闸管可控的变压器型调谐滤波器.在分析无源滤波器和TCR型滤波器的工作原理和结构基础上,将TCR型滤波器中的电抗器替换成变压器型电抗器,分析了晶闸管可控的变压器型调谐滤波器的基本结构和等效电路.仿真分析表明,在失谐情况下该型滤波器仍具有良好的调谐性能,可有效抑制附加谐波并改善传统无源滤波器易受参数变化影响的缺点.     

一种新的多电平逆变器PWM方法及其理论分析

针对多电平逆变器的空间电压矢量数目庞大,以至于SVPwM方法难以实现的问题,研究了基于H桥五电平逆变器的载波PWM方法.根据相移SPwM方法的思想,提出调制波与载波均相移的控制方法.利用双重傅里叶变换及其相关性质,理论上定量分析和计算了PD-PSPWM和POD-PSPWM两种方法的差模电压及共模电压的谐波特性,并进行了仿真试验.理论分析和仿真结果均表明,α=π,β=π时POD-PSPwM方法可使直流电压利用率,输出差模电压和共模电压的综合性能达到最优.     

RCF-RPWM策略的功率谱分析及优化设计

在DC-AC变换器中,通过对载波频率的随机化处理,可以把输出电压的离散谱转换成连续谱,降低功率谱的峰值,达到抑制声学噪声和降低电磁干扰的目的.文中推导了采用随机载波频率RPWM策略逆变器开关函数的功率谱密度解析表达式,实验结果验证了其正确性.通过引入特征函数,提出了采用有限点载波频率进行随机时,开关频率选取的优化准则,仿真结果验证了其有效性.     

大功率并网逆变器多采样控制研究

分析了大功率光伏逆变器控制策略中开关频率和采样频率的矛盾,指出计算延时和PWM控制延时对系统性能的危害.分析并指出多采样PWM控制策略及其优势,指出该策略在PWM调制过程中的脉冲丢失和多次比较问题,给出多采样无阻尼控制解决方案.利用Matlab建立实验平台,并进行了仿真和实验验证.仿真和实验结果表明,该控制策略可有效减小PWM控制延时从而解决大功率并网逆变器低开关频率与采样频率的矛盾,提高系统的稳定域度和动态响应特性,实现无阻尼高性能控制.     

无源滤波器的仿真分析

船舶采用电力推进系统首先要面对的就是谐波的问题,而目前抑制谐波的主要方法不外乎采用高功率因素变流器、无源电力滤波器和有源电力滤波器三条件,本文就无源滤波器的抑波原理及其仿真实例,说明无源滤波器在船舶电网谐波抑制方面的特点。     

基于MAX275的有源带通滤波器的设计与应用

由于编码电缆定位技术具有定位精度高，安装简单方便的特点，在焦化生产的三大机车定位中得到了广泛应用．但焦化现场存在高的噪声和强电磁干扰，对定位系统中信号的处理影响很大．严重地妨碍了系统的正常运用．为此文中提出基于集成有源滤波器MAX275，设计适用于编码电缆定位技术的有源带通滤波器，对耦合后的定位信号进行处理．分析了MAX275集成式的有源滤波器结构和组成，阐述了基于MAX275设计滤波器的方法．根据编码电缆定位中滤波要求设计了一个带通滤波器，对所设计的滤波器经过数字仿真实验后，应用于某公司焦化生产的3大机车位置检测技术中，实践证明该滤波器有效地抑制了噪声和干扰，保障了机车定位的正常工作。     

五相三电平H桥逆变器的空间矢量控制算法研究

提出了一种简化的五相三电平H桥逆变器空间矢量PWM算法.该方法采用相移SPWM思想,将五相三电平H桥逆变器作为两个由单桥臂组成的五相分别予以控制.分析选择合理的工作电压矢量及开关作用顺序,计算开关周期内的各工作电压矢量的作用时间,仿真和实验结果均验证了文中提出的空间矢量PWM算法可以减小输出电压谐波.     

异步电动机直接转矩控制的SIMULINK仿真研究

分析了异步电动机直接转矩控制的基本原理,介绍了一种基于SIMULINK的异步电动机直接转矩控制系统的仿真方法.该方法包括编写S函数来实现异步电机磁链扇区的判断和逆变器开关矢量的选择,以及利用Simpowersystems基本模块库来实现功率部分的仿真.实例的仿真结果表明该方法简单有效,为直接转矩控制系统的进一步研究奠定了基础.     

基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器控制研究

为改善微电网系统中的输出电能质量,针对并网逆变器输出电流中存在的谐波问题,设计了一种附加谐波补偿器的QPR控制器.首先,建立三相并网逆变器系统的数学模型;然后针对QPR控制方法无法消除逆变器输出电流中谐波的问题,构造了QPR调节器与谐波补偿器并联的电流控制器,以实现对逆变器输出电流中谐波的抑制;最后建立基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器仿真模型.仿真结果表明,所构建的电流控制器系统具有谐波补偿能力,采用该控制策略的并网逆变器系统具有高质量的输出电流和较小的功率及频率波动.     

用MATLAB仿真异步电机直接转矩控制系统

采用MATLAB语言对电压源逆变器供电下异步电机直接转矩控制系统进行动态仿真,分析其动态性能指标,建立了仿真模型.     

用于大容量传动系统的电压源逆变器并联技术研究

在大容量特别是大电流的电机传动系统中,逆变器需要采用多个逆变模块并联的结构.文中对2个电压源逆变器通过均流电抗器并联带三相电机负载的传动系统进行了分析.围绕并联技术的均流问题,借鉴电源模块的并联控制,提出了同步坐标系下转速电流双闭环的主从控制策略,通过共用转速调节器实现负载均分,并对电路中的零序电流进行控制.仿真和实验结果表明,该控制策略在保证电机动态性能较好的基础上实现了逆变器均分负载电流.     

基于单相Heric并网逆变器的模型预测电流控制

针对单相Heric并网逆变器,为了提高并网电流的电能质量,提出一种基于虚拟电压的模型预测电流控制系统策略.首先,通过分析单相Heric逆变器的工作模态,建立了单相并网系统的数学模型;其次,由于常规Heric逆变器在开关转换过程中只能输出V_(dc)、0、-V_(dc)三种基本电压值,使其输出电压跳变幅度较大,从而导致并网电流谐波含量高,因此,提出了基于伏秒平衡原理增加Heric逆变器输出虚拟电压的解决方法;最后,仿真实验验证了该控制策略的正确性和有效性.仿真实验结果表明:所提出的基于虚拟电压的MPCC策略能够改善单相Heric并网逆变器的输出电压波形,能够保证并网电流快速、准确地跟踪其电流参考值,降低了并网电流的总谐波失真率.     

五相三电平逆变器空间矢量PWM控制研究

针对五相永磁同步电动机,构建了三电平逆变器供电的变频调速系统,对五相三电平逆变器的空间矢量PWM控制算法进行了研究.对于多相多电平逆变器来说,随着相数与电平数的增加,电压矢量与开关状态数量迅速增加.因此,在采用空间矢量PWM时,首先要合理选择输出电压矢量,并能简单、快速计算出各控制周期中作用时间;其次对输出电压矢量进行优化,合理选择开关顺序,以减少开关损耗.文中在对五相三电平逆变器电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出一种简单实用的电压空间矢量PWM控制算法,并通过仿真实验对该控制算法进行了验证.     

随机零矢量分配RPWM的实现及其功率谱分析

在功率变换器中,随机脉宽调制技术的作用就是把输出电压的离散谱部分转换成连续谱,降低谐波谱的峰值,达到抑制噪声和电磁干扰的目的.文中分析了随机零矢量分配的RPWM策略.推导了逆变器的开关函数和线电压的谐波谱(离散部分)和连续功率谱的解析表达式,并在实验中得到验证.     

动车组牵引传动三电平逆变器SVPWM控制

提出了适用于高速动车组牵引传动中三电平逆变器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略.动车组起动和低速阶段要求转矩脉动小,采用恒定最大开关频率控制的三电平异步调制策略;高速时,要求逆变器在低开关频率下的良好谐波性能,在中高速和高速分别采用4脉冲和2脉冲同步调制策略.仿真结果与实测动车组牵引电机电压波形进行了对比,证实了SVPWM控制策略的有效性.