基于功率因数自适应的城轨辅助逆变器DPWM控制策略

随着轨道交通的快速发展,辅助电源轻量化需求日益迫切。传统不连续脉宽调制(discontinuouspulsewidth modulation,DPWM)控制因其开关管不工作区域固定,在任意负载功率因数下,无法实现开关管在电流最大区域处不动作。该文提出基于功率因数自适应的DPWM控制技术(power factor adaptation DPWM,PFA-DPWM),保证开关管在电流最大1/3周期内不动作,实现开关管最小开关损耗,提升城轨辅助逆变器的效率和谐波性能。该文首先建立连续与不连续空间矢量调制的统一数学模型;接着提出负载功率因数的实时检测算法,建立PFA-DPWM统一数学模型;然后对不同类型DPWM进行开关损耗和谐波性能的理论分析和对比;功率因数角φ在[-π/6,π/6]时,PFA-DPWM控制策略的开关损耗相比于连续调制模式减小了50%。最后,通过仿真和试验结果验证了PFA-DPWM在控制策略开关损耗和谐波性能方面的优越性,以及其可行性和实用性。

电阻焊机功率因数自适应与单管导通保护电路的计算机仿真分析

采用计算机仿真技术对电阻焊机功率因数自适应和单管导通保护电路各点波形以及电路参数对波形的影响进行了仿真分析

功率因数接线相位自适应测量法

本文针对功率因数仪表接线反相会引起测量失误的共性问题进行了探讨和研究,提出了依据取样信号的波形特征构造双测量模型进行自学习纠正接线相位的自适应测量法。这一方法改进了数字功率因数测量技术及对接线相位的严格限制。实验结果表明:该项技术既适合工业环境应用,也具有广泛的商用价值。

Boost型PFC变换器的自适应超螺旋全局滑模控制

针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持全局鲁棒性。在控制律的设计中,采用全局滑模控制作为基准模型,从而确保系统在整个响应过程都具有鲁棒性;同时,切换项采用自适应超螺旋算法,考虑系统不确定项,通过自适应超螺旋算法中的切换增益参数来改善系统潜在的“抖振”现象;此外,基于李雅普诺夫稳定定理证明了所设计控制系统的稳定性。实验结果表明,在理想工作条件下和系统存在不确定性的情况下,该方法都能够有效改善网测电流的质量和提高变换器的功率因数,验证了该方法的有效性和所设计控制器的鲁棒性。

基于双闭环线性积分的高功率因数直流电子负载研究

针对单闭环直流电子负载系统,研究了一种新型的基于双闭环线性积分的电子负载系统。外环主要利用PI调节器来消除静态偏差,同时提高转换速率,内环采用软硬件相结合的方法,利用低功耗微机控制滞环比较器,并研究了自适应控制算法用于控制PWM波的输出,使系统的功率因数得到了大幅提高。分析电子负载主要的干扰,设计光耦线性隔离方案,在负载端新添保护电路和通信接口,可以保证数据的安全性和完整性。最后实验结果表明,系统的功率因数提高至0.96,验证了该研究的可行性。

基于自适应频率DPWM的数字控制Buck变换器

为了用于固定频率电压模PWM控制,提出了一种基于自适应频率DPWM的数字控制Buck变换器。在负载阶跃响应时,DPID的输出值发生改变,以调制PWM信号的占空比;DPWM频率根据输出误差值而变化,提高了PWM信号的调制强度。通过小数分频和检测ADC输出,实现了DPWM频率的变化。采用分段调节的方式,有效改善了电路的瞬态响应。该Buck变换器基于0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果表明,当负载电流在10~20 A范围变化时,过冲电压降低了5 mV,恢复时间缩短了10.5μs,下冲电压降低了8 mV,恢复时间缩短了9.6μs。

具有相位适应能力的无功功率自动补偿控制器

本文介绍了具有相位适应能力的无功功率自动补偿控制器的原理，介绍了控制器的系统框图以及相位识别与功率因数测量电路，并对相位的较正和功率因数的测量方法进行了讨论。

集成双向半导体功率模块矩阵式变频器及其自适应换流(英文)

长期以来,单晶片双向功率开关元件一直处于尚待开发状态,连同电流幅值的大幅度交变所引起的换流电路的困难和系统控制的复杂性,使矩阵式变流器的实验研究限制在很低的功率范围,低于1～3hp.这篇论文提出了一种新的3转1相模块式组合设计方法,和新的中到中高功率级的3合1集成双向半导体元件功率模块(IBPM).这种组合电路分区优化的主电路集成模块设计可减少交-交变频器换流电路的寄生高频电感,使主电路接线终端数最小化,并简化交流总线的结构和配线设计.自适应时序换流的优化设计进一步提高了变流器在高幅度交流负荷下的可靠换流能力.论文给出了该变频器输入输出均获得高于几百Hz基频的满意的实验控制和结果及其双向控制能力,并验证了它的优化设计方法.

三相PWM整流器的自适应PI控制研究

三相脉宽调制(PWM)整流器通常采用直流电压外环、交流电流内环的双闭环结构,两个控制环一般都采用传统的PI调节器,但传统的PI调节器在负载大范围突变的情况下,很难同时兼顾系统的静态特性和动态特性,难以取得很好的控制效果。针对传统PI调节器在控制上的不足,结合传统PI控制和自适应控制的思想,提出一种简单易行的新型控制方法,以改善PWM整流器的动、静态特性。仿真和实验结果表明:采用该控制方法可大幅度改善PWM整流器的动、静态特性,提高系统的抗扰动能力和鲁棒性,且设计简单,易于实现。

自适应自动重合闸现状与发展

对自适应自动重合闸的研究已经取得了很大的进展,瞬时与永久性故障多种区分方法的提出,以及在自适应分相重合闸策略方面取得的进展,使得区分单相和多相的瞬时与永久性故障成为可能;优选最佳重合时刻的理论分析和离线计算也已经较为完善。在评述电力系统自适应自动重合闸研究现状的基础上,建议尽快将已有成果投入实际运用,并对自适应重合闸的发展做了展望。

模糊自适应PI调节在三相PWM整流器中的应用

介绍了三相高功率因数PWM整流器电流环和电压环的设计,并成功地将参数自适应PI调节应用到整流器的控制策略中,以提高直流侧电压的控制精度。仿真和实验结果表明,该控制方法响应快、鲁棒性强、抗干扰能力好,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。

有源滤波器参考电流的自适应检测方法

介绍一种自适应滤波系统 ,用于快速准确地检测出有源滤波器的参考电流。该方法采用干扰自适应对消原理实现自适应谐波及无功检测电路 ,具有较强的自适应性 ,不受负载或电网状态的变化影响 ,能满足有源电力滤波器对谐波及无功检测的要求。仿真结果证明了这种检测方法的有效性。

发电用微型燃机PWM整流器自适应H_∞控制

通过分析发电用微型燃机系统中PWM整流器的工作原理和永磁同步发电机模型,建立了PWM整流器模型,组成了基于有功和无功理论的功率控制系统.考虑微型燃机发电系统容量小,受负载波动影响大,以及负载不确定性的特点,在功率控制的基础上,提出了直流侧电压自适应H∞控制方案,在李亚普诺夫稳定意义下,通过自动补偿负载变化,实现直流侧电压稳定和高功率因数.仿真和实验结果表明:应用自适应H∞控制时,在保证高功率因数的基础上,直流侧电压波动范围很小,从而验证了所提方案的有效性和实用性.

基于自适应算法的APF滤除电子镇流器谐波

详细分析了有源电力滤波器和电子镇流器的工作原理,针对电子镇流器的谐波问题,比较了采用PFC(Power Factor Correction)和APF各自的优缺点,同时分析了其它检测算法的利弊,提出了一种基于自适应算法的有源电力滤波器,其检测系统闭环、检测精度高、有自适应能力。通过在PSIM软件上仿真,验证了该方案不但能满足功率因素的要求,还能有效滤除谐波,降低对电网的不良影响。

基于自适应算法的电子镇流器谐波滤除

电子镇流器具有节能、无频闪、起辉电压低等显著优势,但是它同时会给电网带来大量谐波。通过试验分析电子镇流器对电网电流的影响,研究讨论几种能够降低谐波含量的方法并进行理论分析,提出采用基于自适应谐波检测算法的有源滤波技术,通过在PSIM仿真软件上搭建单相并联有源电力滤波器模型,仿真验证采用自适应谐波检测算法的APF对电子镇流器谐波有很好的滤除效果。

基于自适应理论的有源滤波器谐波抑制方法的研究

由于电力系统非线性负载的特性,使谐波电流大量注入电网,给电网带来了大量的电能质量问题。有源电力滤波器能够实现谐波检测和补偿的双重功能。针对目前检测技术存在的不足,提出了基于自适应除噪声技术的谐波检测方法。通过仿真,验证了该方法的有效性和鲁棒性。

基于模糊自适应PI控制的APFC研究

随着电力电子技术的发展,电力电子设备在工业、农业等领域都得到了广泛的应用。这些设备中的非线性器件产生的谐波污染问题给工业生产和社会生活带来了危害与不便。因此,提高功率因数消除谐波成为电力电子技术一个重要的研究方向。本文重点介绍了模糊自适应控制器和常规PI控制器组成的模糊自适应PI控制器的设计方法,并用这种方法设计了一个有源功率因数校正(APFC)系统。通过MATLAB仿真表明,引入模糊PI控制设计的APFC系统具有响应快,稳态精度高,功率因数提高显著的优点。

工况自适应拖动装置应用效果评价

抽油机工况自适应拖动装置是一种将普通游梁式抽油机转化成智能抽油机的辅助性系统,主要由多功能电脑控制单元、电机随动驱动器以及运动状态传感器组成。该装置在现场共应用380套,分别在常规拖动运行状态和工况自适应拖动运行状态下,对抽油机启动、运行状态下的消耗功率、电流、产液量、沉没度、耗电、系统效率、功率因数等数据进行测试对比。采用工况自适应拖动装置能够实现柔性启动,在很大程度上消除了启动时的电流冲击和机械冲击,提高了电机配置;能够实现柔性运行,保证电机的衡功率输出,有效降低抽油机井的消耗功率,减少负功输出及设备损耗;该装置可通过自动调节冲次功能保证井下动液面的合理性,实现供排关系的协调;该装置能够提高功率因数,在运行过程中降低吨液百米耗电,有效提高系统效率。

工况自适应拖动装置应用效果评价

抽油机工况自适应拖动装置是一种将普通游梁式抽油机转化成智能抽油机的辅助性系统,可使抽油机在最佳状态下运行,在实现柔性启动、衡功率输出的同时基本消除反向发电,大大减轻因电机被负荷拖动而导致的减速箱内部齿轮间背击的冲击强度,在井下工况发生变化时,可自动调整冲次以协调供采平衡关系,追踪动液面至合理的设计值。2013年对工况自适应拖动技术进行了技术推广,现场共应用380套。该装置实际应用结果表明,平均单井功率因数由0.4提高到0.74,平均单井百米吨液节电率达9.2%,有效降低了能耗。平均单井系统效率由26.7%提高到30.9%,平均提高4.2个百分点。但受应用规模限制,目前对该装置在何种机型、电机类型、地层供液条件下应用效果最佳还有待深入研究。

永磁同步电机磁链自适应直接转矩控制

传统永磁同步电机直接转矩控制方法在保持定子磁链幅值恒定的条件下,通过控制转矩角实现对电机转矩的迅速有效控制。当电机轻载或空载运行时,电机功率因数非常低。提出了一种磁链自适应直接转矩控制方法。该方法不要求保持定子磁链幅值恒定,电机运行过程中定子磁链幅值能够根据负载情况自适应变化,显著提高了电机的功率因数。