三电平逆变器的硬件设计

根据三电平逆变器主电路功率开关多,驱动信号不能共地的特点,本文设计一种利用光耦隔离驱动功率开关器件的驱动保护电路,降低电磁干扰,并在过流等异常情况下实时保护功率开关器件。     

有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制

地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排。多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点。模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种控制算法,具有运算简单、速度快和适用性广等优点,在变流器控制领域有广阔的应用前景。目前,能馈变流器的拓扑主要为二电平和三电平,对四电平拓扑的应用关注较少。有源钳位四电平拓扑采用有源器件的T型连接代替钳位二极管,减少了元件数量,降低了系统损耗。在四电平能馈变流器的控制算法方面,载波调制算法仍被广泛使用,模型预测控制算法未能得到应用。在此背景下,提出一种适用于有源钳位四电平拓扑的预测电流控制算法,建立四电平拓扑的数学模型,分析开关状态对直流母线电容电压的影响,建立电流和电容电压的预测模型。通过模型预测控制算法中的代价函数,实现输出电流和电容电压的多目标控制。利用并网仿真模型对所提算法进行验证,在预测控制作用下可以顺利并网,并输出高质量的电流。进行阻感负载实验,能有效跟踪给定电流,维持电容电压稳定,对于负载突变也有较强的鲁棒性。仿真和实验均证明了拓扑模型和控制算法的有效性,展现了其在地铁...     

国外大功率船用推进变频器的发展状况

舰船电力推进是一个重要发展方向,在电力推进系统中,调速变频器是决定电机控制性能的关键技术.本文介绍了国外船用变频器的主要类型、结构、所用器件及控制技术,指出了船用中压大功率推进变频器的发展趋势.     

一种新型单相三电平整流器拓扑的研究

提出一种新型的单相三电平整流器电路拓扑,分析了该电路的电路结构和工作原理,并建立了开关函数的数学模型.选择6种工作模式的最优组合,使该电路处于准单位功率因数运行,输出电压稳定,纹波小,并能实现直流侧输出端两个电容电压自平衡,同时还制作了实验样机进行实验验证,实验结果证明了该电路的正确性和可行性.     

整车静态电平衡测试研究

介绍整车静态电平衡的测试方法及要求。以燃油车和新能源车为例,对各种工况下静态功耗进行测试分析。     

H桥型三电平逆变器中点电位平衡调节算法研究

本文通过分析H桥型三电平逆变器开关回路和换流过程,找出了中点电位偏移的原因,并给出了中点电位平衡调节措施及改进算法,最后通过试验验证了所选算法是有效的,在大功率变流器上具有广泛应用前景。     

多电平电力变换装置调制策略仿真研究

多电平变换技术因具有输出波形畸变小、器件电压应力低等优点成为实现大容量电力变换的关键.任何拓扑结构的多电平变换装置都必须采用相应的控制策略对其进行有效控制.文章分析了多电平变换装置调制策略的几种具体方法,指出了几种调制策略的优缺点,并对载波组调制法进行了仿真分析验证,给出了多电平载波调制自由度组合方法,对大容量电力电子变化装置调制策略选择具有参考意义.     

级联型无功补偿器的电流控制器设计

论文在分析基于级联多电平逆变器的静止无功补偿器的电流控制器基本原理的基础上,设计了单纯比例积分控制和比例加重复复合控制两种电流控制器,对比两种控制器作用时补偿器对电流指令的跟踪性能,发现比例加重复复合控制在保证系统动态响应特性的情况下明显改善了系统的稳态性能,最后通过仿真证明了该结论.     

高压变频器系统分析

介绍一种作者亲自参与研制成功的新型高压变频器,它涵盖了一系列的先进技术,IGBT功率单元串联多电平堆波技术、输入移相多脉冲整流技术、PLC自动控制技术、SPWM脉宽调制技术、热管散热技术等,它具有优异的调速、起动和制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,适用范围广泛,应用前景较好.     

轨道车辆三电平中点自平衡电路拓扑研究

在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏。对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器件开关管占空比来解决。通过分析传统充电装置中三电平中点电位不平衡的原因,针对超级电容型轨道车辆充电系统中三电平直流变换器中点偏移问题,提出一种新的三电平直流变换电路拓扑,通过斜对称电容构建三电平充电电路,不仅具有传统三电平直流变换拓扑降低开关管应力、改善系统的动态性能的优点,还可以在不依靠控制算法的基础上实现一定的三电平直流变换器均压电容中点电位的自平衡校正能力。针对该电路拓扑,详细阐述优化拓扑电路的工作原理和其中点自平衡特点,同时给出电路中相关开关器件及滤波电感及均压支撑电容计算过程。通过Matlab/Simulink仿真软件分析及搭建实物平台,验证优化拓扑结构不仅兼具传统三电平直流变换器拓扑降低开关管应力,改善系统动态性能的优点,更有充电速率快,安全性能高的特点,还能不依靠控制算法实现中点电位自平衡。