变压器副边电流箝位DC/DC ZVS全桥变换器

中大功率的移相全桥零电压开关变换器存在着滞后桥臂开关管难以零电压开通的问题,该文指出了该问题的根本原因,提出了解决这一问题的诸多方法。该文重点研究了2种新的电路:副边采用开关管的拓扑线路和采用饱和电感器的拓扑线路。这2种线路均能有效实现滞后桥臂开关管零电压开通和关断,从而在很宽的负载范围内实现全桥开关管零电压开断,并能很好的消除电压、电流尖峰。文中还详细讨论了电路的参数设计、占空比的丢失等问题,对2种拓扑线路进行了比较。实验结果也验证了所提出的理论。

异步电机起动/发电系统的研究

简述了国民经济各个领域对异步电机发电和起动/发电技术的需求。结合对18kW某起动/发电系统的研究工作,阐述了异步电机起动/发电系统中的三个关键技术:异步电机发电的瞬时转矩控制技术、起动和发电的系统综合设计技术、宽转速范围内提供恒压电功率技术。这些关键技术使系统大大提高了发电的动静态品质和起动性能。例如:输出电压在突加突卸71%的额定负载时,电压变化小于8V,恢复时间仅为10ms,大大低于美军标恢复时间20～30ms的规定;。这些初步的研究成果显示了异步电机一旦和现代电力电子技术控制理论相结合,将会获得许多优良的品质。异步电机发电技术和起动/发电技术将会在飞机、坦克、装甲车等国防工业中,在混合动力汽车民用工业中,在风力发电中得到广泛应用,是对国民经济影响较大、值得关注的技术。

交流伺服系统中的电阻模糊观测器

直接力矩控制系统是继异步电动机矢量控制之后提出的又一新的交流伺服系统，在低速时，由于定子电阻Ｒ１的变化会严重影响运行性能。用模糊理论设计电阻模糊观测器，较精确地估计出运动时的Ｒ１值。

正弦输入脉宽调制(PWM)型单相变流器

本文提出了用GTO(可关断闸流管)组成的PWM(正弦输入脉宽调制)控制式单相变流器新方案。其特点是(1)增加了二只辅助GTO,克服了电流型变流器中的共振电流现象;(2)采用PWM控制方式,使输入电流不会出现相位的缺口而基本正弦,从而避免了整流器对电网的干扰;(3)采用了计算机适时控制。这一装置可广泛用于大功率单相整流需要任意调整功率因数的场合。

永磁同步电机伺服系统抗扰动自适应控制

为使永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)伺服系统能够满足某些驱动场合时变惯量、时变负荷的工作特性,提出一种具有抗扰动作用的自适应转矩控制方法。针对时变惯量,采用朗道离散时间递推算法对惯量进行实时估计,然后用辨识得到的惯量当前值依照规则对速度控制器各参数进行整定,使伺服系统在惯量发生变化时仍具有良好的动静态性能。针对时变负荷,采用一种简单的降维负载观测器对负载力矩进行辨识,并用辨识得到的负载力矩值对变载引起的速度扰动进行自适应补偿,以提高系统的鲁棒性。以一台面贴式永磁同步电机为对象进行试验,结果表明所提出的自适应算法有效,参数辨识的收敛速度较快,该方案所采用的补偿措施对系统参数变化和扰动等有很强的鲁棒性,能应用在一些时变负荷、时变惯量的驱动场合。

永磁容错电机最优电流直接控制策略

为提高电机驱动系统的可靠性,利用相量法对多相故障态的转矩脉动进行分析,得到综合脉动转矩相量的幅值及其变化规律。根据功率守恒原则,提出最优电流直接控制策略。该算法保证电机的绕组或功率管发生一相、两相及三相故障时,包括短路、断路及其组合故障,系统可分别输出100%、80%及60%的额定功率,转速不变,转矩脉动最小化输出,进而实现高输出性能的强容错控制。通过一套750 W六相十极永磁容错电机及其控制系统的多相故障态试验,证明了最优电流直接控制策略的正确性及可行性。

基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统

从永磁同步电机的定子磁链模型出发,应用精确线性化理论,实现永磁同步电机输入输出线性化与解耦。将永磁同步电机动态解耦成二阶线性转速子系统和一阶线性磁链子系统,结合磁链扇区判断方法和线性化解耦后的实际系统输入来确定目标空间电压矢量,实现了永磁同步电机调速系统的转速和磁链动态解耦控制。仿真和实验结果表明,基于精确线性化解耦的永磁同步电机空间矢量调制系统具有理想的速度跟踪性、良好的鲁棒性和低速性。

六边形磁链轨迹的无刷直流电机直接自控制

按照定子磁链运动轨迹的不同,直接转矩可分为2大流派,圆形轨迹称为直接转矩控制,六边形轨迹称为直接自控制。近来国外尝试将直接转矩控制应用到无刷直流电机上,但受关断相电压不确定的影响,定子磁链与给定磁链均呈现周期性变化,在一个周期内其幅值逐渐增大,计算复杂。为此,该文将基本直接自控制引入无刷直流电机,将定子磁链的3个投影与1个常数比较,以更简单的结构实现了无刷直流电机地高性能控制。仿真与实验证明:常见的无刷直流电机三三导通方式可以看作是直接自控制的特例,对应直接自控制在全速运行;转矩动态响应时间不超过1ms。

基于预测电流控制的三相高功率因数PWM整流器研究

在三相功率因数校正中提出了预测电流数字控制器,它可以简捷地实现电流内环,相应地减少TMS320F240程序所占用的资源。结合预分解矩阵算法,使得整个控制程序只用一个定时器下溢中断资源就完成了所有算法,从而得以实现较高的开关频率。采用的预测电流数字控制器实现了输入电流的闭环控制,三相输入电流能跟踪输入电压相位,三相电压型PWM整流器实现了高功率因数。PWM整流器的电压环采用PI调节器,获得了恒定的输出电压。实验结果验证了分析设计的可行性和有效性。

网络消费时代古偶仙侠剧的虐恋话语与文化景观

古偶仙侠剧以女主为视角,叙述“虐恋”爱情故事,制作具有中国传统文化意蕴的符号景观,打造IP文化产业链,形塑着现代大众文化产业与网生代的审美趣味。但是,古偶仙侠剧如何规避泛娱乐化的迷失,赋予更深刻的历史内涵与现实意义,应该是今后发展所亟待解决的问题。

超空间矢量下无刷直流电机的直接转矩控制

直接转矩控制在无刷直流电机上应用的现有方案存在2点不足,造成系统复杂:给定磁链是转子位置的函数和定子磁链计算受关断相电压变化的影响。其根本原因在于关断相的存在。为解决此问题,提出无刷直流电机的超空间矢量理论,指出关断相只影响磁链,不影响转矩。将关断相电压放置到与abc平面垂直的z轴,令电压矢量与定子磁链在三维空间中运动。定子磁链在abc平面上的投影轨迹是六边形,由导通两相的电压积分得到。由于关断相电压在abc平面上的投影为零,在系统实现时就不用考虑。实现策略为直接自控制,不需要转子位置信号。该理论对关断相的处理极大简化了系统,仿真与实验结果证明了其正确性。

三相高功率因数电压型PWM整流器建模与仿真

提出了三相高功率因数电压型PWM整流器全数字控制的数值仿真方法,实现了数字控制逻辑与主电路仿真的统一。文中详细地分析并建立了三相电压型PWM整流器的高频数学模型,建立了三相高功率因数PWM整流器控制到输出的传递函数,给出了电压调节器的设计方法。数字逻辑仿真所用的高级语言可直接转换成DSP能识别的逻辑语言来实现实验样机的数字控制。仿真和实验波形的一致性表明:本文建立的电压型PWM整流器的高频数学模型是正确的,提出的仿真方法是有效的。

转子磁钢离心式六相十极永磁容错电机及控制策略

在转子磁钢采用离心结构的六相十极永磁容错电机基础上,提出一种具有转矩脉动最小化输出及容错能力的电流直接控制法。该控制策略保证电机某一相绕组或控制器发生断路及短路故障时,电机的输出转速及转矩平均值不变,并可使六相正常态平滑过渡到五相故障态,实现系统容错。设计了一台750W六相十极永磁容错电机及其全数字控制器,通过绕组的断路及短路故障试验证明了电机设计的合理性及电流直接控制策略的正确性。

三相变频驱动系统中逆变器的故障诊断与容错技术

对多年来国内外三相变频驱动系统中逆变器的故障诊断与容错技术进行了总结与比较,指出各种方式的优缺点,并提出今后的研究方向。

一种抑制永磁同步电机转速脉动的方法

在永磁同步电机驱动的单转子压缩机变频空调系统中,脉动并呈周期性的负载转矩使得永磁同步电机的转速也产生同周期的脉动。在低速运行时,速度脉动引起的整个系统框架的振动、高噪声等现象尤其明显,同时降低了系统的效率。本文在分析这类周期性扰动对系统速率稳定度的影响的基础上,基于重复控制原理的动态补偿方法提出了在永磁同步电机速度控制环上采用一种重复控制和PI控制相结合的控制方案,以抑制周期性扰动引起的转速脉动。该方案在稳态时采用重复控制加PI控制以获得较好的稳态性能,在非周期扰动时采用PI控制以获得良好的动态响应。仿真和实验结果证明了该控制方案的可行性、正确性并具有很强的工程实用意义。

带整流桥负载的定子双绕组感应发电机系统宽转速运行时的稳态特性

针对带整流桥负载的定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator,DWIG)系统在宽转速范围内运行时的稳态运行特性进行了研究。建立了带电容滤波的整流桥负载的DWIG系统数学模型,指出整流桥负载是具有容性的非线性负载,提出了采用数学仿真的方法进行励磁电容的选取以降低变换器容量。采用控制绕组端电压定向的控制策略,对一台18kW、270V带整流桥负载的DWIG系统在变速时稳态规律进行了仿真和实验研究,结果表明发电机系统能够在4000-8000r/min宽转速范围内稳定运行,控制绕组最大功率为功率绕组额定输出功率的37%,控制绕组电流的最大有效值为功率绕组电流额定值的21%,与输出功率比较,实现了大幅度降低控制侧变换器容量的目的。

变速运行的定子双绕组感应电机发电系统控制技术研究

针对宽转速运行的定子双绕组感应电机(dual stator winding induction generator,DWIG)发电系统的电压控制机理进行研究。基于瞬时功率理论,推导出按控制绕组磁场定向时控制绕组的瞬时功率,在此基础上分析了带整流桥负载的定子双绕组感应电机发电系统在宽转速运行时的电压调节机理,即:控制绕组电流在控制绕组磁场及其法线上的分量,分别决定着发电系统功率绕组整流桥直流侧电压和控制绕组静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)直流侧电压,据此提出宽转速运行时DWIG发电系统电压控制策略。对一台18kW定子双绕组感应电机发电系统进行了仿真和实验研究,证明了理论分析和控制策略的有效性。

电力作动器中永磁容错电机及其控制系统的发展

详细分析了电力作动器中永磁电机及其控制系统的不同容错方案,并进行了总结比较,指出了各个方案的优缺点。同时建立了六相十极永磁容错电机的有限元仿真模型,利用有限元矢量磁位法对该模型进行了静态和瞬态电磁场的仿真分析。通过有限元计算表明,发生断路或短路相的电枢绕组对其他相绕组几乎没有电磁影响,因此,六相十极永磁容错电机具有很强的磁隔离和故障隔离能力。

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation,SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dualstator-winding induction generator,DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

提出并深入研究了高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑族及其双极性移相控制策略。借助周波变换器换流重叠和输出滤波电感电流极性选择 ,该双极性移相控制策略实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流 ,解决了这类逆变器固有的电压过冲和换流重叠期间周波变换的环流现象 ,实现了逆变桥功率器件的ZVS开关和周波变换器功率器件的ZCS开关。