牵引变流器直流母线电压脉动下的无拍频电流控制方法

交流供电方式下,单相整流器的工作特性导致牵引变流器的输入功率呈现脉动形式。为吸收该脉动分量,业界主流方法是在直流母线上并联LC无源滤波器,该方案大大降低了装置的功率密度。取代该滤波器的有效途径是通过实时计算对牵引逆变器的PWM脉冲宽度进行精确补偿,使得逆变器即便工作于剧烈脉动的母线电压下,也不会输出有害的拍频电压/电流。然而对于大功率低开关频率应用场合,传统的前馈补偿方案效果不佳。本文提出了一种母线电压重复预测器,使前馈补偿性能得到极大改善。该预测器利用母线电压脉动的重复性,精确预测下一个开关周期内母线电压的平均值,再应用面积等效算法计算下一拍所需的脉冲宽度。稳态实验结果表明,相比传统的前馈补偿方法,本方法将逆变器输出侧的拍频电流降低了6～7倍。负载突变时,只需通过控制手段确保整流器输出的母线电压跌落小于10%,则动态过程中的拍频电流亦不大。

开关磁阻发电机输出电压脉动抑制的研究及仿真

分析开关磁阻发电机(SRG)用作恒压源时控制参数对输出电压脉动的影响,采用电容滤波器优化和电压反馈调节器相结合的方法来抑制SRG输出电压脉动。其中,优化后的电容滤波器抑制高频部分的电压脉动,PI型电压反馈调节器抑制主要动态频率段的电压脉动。建立基于自励发电模式和电流斩波控制的SRG电压反馈系统模型,对提出的电压脉动抑制方法进行仿真研究,仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。

三相电压源逆变器直流侧支撑电容的电压脉动分析与设计

分析了三相逆变器在正弦脉冲宽度调制(SPWM)、3次谐波注入与典型空间矢量调制(SVPWM)几种情况下直流母线输入电流的成分,对于平衡线性负载而言,指出了母线输入电流中的谐波频率仅处于开关频率、开关频率的倍频及其各自的边带,进而得出了直流侧支撑电容在一个开关周期中不同时间段的电压脉动表达式。依据电容电压脉动表达式,提出了一种适用于常用调制方式的支撑电容设计原则。仿真与实验结果表明根据该设计原则可以达到很小的输出电压波形畸变率,表明了文中分析和设计的正确性。

磁驱动旋转电弧运动图像及弧电压脉动的实验研究

磁驱动旋转电弧产生扩散电弧等离子体过程中有许多有趣的物理现象。本文利用高速摄影技术研究了大气压条件下、非均匀磁场中、大尺度磁驱动旋转氩电弧的电弧结构;在一定的弧电流和外磁场条件下,电弧的平面形状表现为不断发展和增长的螺旋结构,电弧螺旋结构的破裂往往产生于阴极附近的等离子体射流。采用图像分析的方法计算了外部磁场作用下阳极斑点沿弧室内壁的移动频率,分析了磁驱动旋转电弧运动过程中的弧电压脉动现象。结合电弧图像分析和电弧电压脉动及其FFT分析得出:电弧电压的大幅波动与多层电弧螺旋结构破裂和重建相关,而电弧电压的小幅波动则是弧根小幅跳动引起电弧拉长和收缩的结果。

电子变换器调压的无刷直流发电机PWM控制模式及其对电压脉动的影响

介绍了一种由同步电机和全波升压式C dump变换器构成的新型无刷直流发电机的工作原理 ,详细分析了发电机的PWM调压模式及其对电压脉动的影响 ,在此基础上提出了可改善输出电压脉动的PWM控制方案。

串并联双降压半桥逆变器输入电压脉动的分析

串并联双降压式半桥逆变器可输出多种规格的电网电压,应用在并网逆变器场合可提高其通用性。由于该逆变器存在串联和并联两种工作模式,因而会引起双降压式半桥逆变器总的输入电压脉动和两个输入分压电容的电压脉动。阐述了该逆变器的工作原理,分析了其在串、并联两种工作模式下对输入电压脉动的影响。分析结果表明,输入分压电容电压脉动与输出视在功率成正比,与输出电压频率、输入分压电容容值和输出电压有效值成反比。仿真分析和实验结果验证了理论分析的正确性。

一种直流配电网交流侧不平衡情况下的电压脉动抑制策略

在直流配电网中,交流侧电压三相不平衡会引起直流电压的二倍频脉动,进而影响直流配电网各端的稳定运行。为抑制直流电压的脉动分量,在分析直流电压脉动产生原理的基础上,提出了一种蓄电池侧基于准PR控制的电压脉动抑制策略。该策略基于准PR控制实现直流电压二次脉动分量的跟踪,在此基础上,通过蓄电池对直流配电网的脉动功率进行补偿,以达到抑制直流电压脉动分量的目的,且不会进一步恶化交流侧的运行状态。最后通过MATLAB/SIMULINK搭建了直流配电网仿真平台,验证了所提直流电压脉动抑制策略的有效性,分析了参数变化对控制效果的影响。

新一代高压变频器混合型整流级直流电压脉动研究

混合无桥级联(HybridCascadedBridgeless, HCB)是一种能量单向传输的高压拓扑,作为新一代无工频变压器高压变频器的整流级,可在实现单位功率因数运行的同时,极大的减少全控型器件的使用。但由于其工作过程的特殊性,导致不同类型级联桥的直流侧脉动不一致,这将影响到对直流侧后级供电的一致性。在HCBR运行与控制的基础上,对直流电压脉动不一致的成因进行了分析,推导了适合HCBR可靠运行的直流电压升压比,并给出HCBR直流电容值的设计方法。仿真结果验证了理论分析的正确性。

三相四线制逆变器中性点电压脉动抑制新型拓扑

三相分裂电容式逆变器在负载不平衡条件下,中线电流流入分裂电容,使得中性点电位发生脉动,影响三相输出电压幅值相位。而且中线电流增大需要更大容量的分裂电容以减小电压脉动,以保证三相电压对称,但电容容量的增大增加了逆变器成本和体积。针对由分裂电容本身的差异性和负载不平衡度增大时导致电容电压不均衡增大的问题,将高频变换电路用于三相分裂电容逆变器的前级,均衡分裂电容电压,提出了一种三相四线制逆变器中性点电压脉动抑制拓扑,并详细分析了其工作模态。经过仿真和实验验证,该拓扑结构有效地提高了逆变器对三相不平衡负载的抑制能力,同时降低了分裂电容的容量与体积。

基于模糊迭代控制的SRG输出电压脉动抑制

针对开关磁阻发电机换相期间导致输出电压脉动问题,分析了发电机原理,采用电流分配方法,将期望电流分配至各相绕组,则换相重叠区两相电流可互相补偿,减小电流波动。研究基于模糊迭代控制算法的电流控制策略,相比迭代电流控制,可进一步提高电流收敛速度和跟踪精度,同时减小了输出电压稳态误差,从而实现输出电压的优化。仿真分析和样机实验表明,该控制策略能有效抑制输出电压脉动,减小稳态误差。

并联型有源滤波器直流侧电压脉动分析及电压环改进设计

并联型有源滤波器(SAPF)在补偿谐波电流时,直流电容电压会有相应的脉动,会对补偿效果产生不良影响。分别基于三相三线制和三相四线制对电容电压脉动产生的原因进行理论分析,提出在电压环中串入特定频率的陷波器。通过仿真和实验,验证了改进电压环能够降低电容电压脉动带来的影响。

基于模糊滑模的SRG输出电压脉动抑制

针对开关磁阻发电机输出电压脉动的问题,在分析输出电压脉动的多种原因基础上,设计了模糊滑模控制器。传统滑模控制器具有快速收敛性,并存在抖振问题;加入模糊控制来选取合适的滑模增益,设计的模糊滑模控制器能结合传统的角度控制通过调整导通角来调节输出电压。该控制器相对经典的PID控制可以有效地缩短调节时间,减小了超调量和稳态误差,同时也解决了传统滑模控制存在的抖振问题。最后利用搭建的非线性模型进行仿真,验证了设计的控制器能有效地抑制电压脉动,提高了系统动态性能和电压品质。

双Buck半桥逆变器输入电容电压脉动的分析

双Buck逆变器(DBI)是航空静止变流器(ASIs)的常用拓扑,从双Buck半桥逆变器(DBHBIs)两直流电感中分离出交流电感使得体积、重量进一步减小。在正常工作,尤其是负载短路情况下,双Buck半桥逆变器输入侧电容上的电压产生与输出同频的脉动。以交流电感分立的双Buck半桥逆变器为例,分析了在额定负载、短路、级联工作等情况下输入电容电压脉动的产生原因,给出了该脉动的定量计算方法,并由此得出了输入侧电容容值的选择依据。最后通过仿真和实验,验证了文中分析的正确性。该分析方法同样适用于其他半桥型逆变器拓扑。

电网电压不平衡时PWM整流器脉动控制策略研究

当电网电压不平衡时,PWM整流器运行的稳定性会受到严重的影响。在分析电网电压不平衡时整流器运行功率脉动原因的基础上,运用直接电流指令控制策略即向网侧注入适量的负序电流,以抑制有功功率和直流侧电压的脉动。所用算法可在无需解耦的情况下计算指令电流,使系统的控制更加简单和精准。最后,在MATLAB/Simulink中仿真验证了控制策略的正确性,并搭建PWM整流器试验平台验证了控制策略的可行性。

发动机配用的发电机输出脉动电压影响因素

发动机配用的发电机其输出的直流电动势会有较大的脉动电压。市场上与汽车、拖拉机、农业机械、工程机械等配套的发电机,在一定转速下脉动电压也是一项主要性能参数。本文简介过大的脉动电压造成的影响,分析脉动电压的形成,重点论述设计和制造中如何控制脉动电压,以满足市场生产高性能发动机的技术要求。

机载28 V DC电子设备民用和军用脉动电压试验的区别

机载28 V DC电子设备均需要对供电电源的抗干扰能力进行考核,包括电压变化、电压跌落、中断、瞬变及脉动等。无论军用机还是民用机,都需要考核机载28 V DC电子设备的脉动电压,但考核测试方法略有不同。因此,分别比较了两种标准的脉动电压考核方法的试验要求和试验配置等。

交流发电机输出脉动电压分析

交流发电机输出的直流电动势会有较大的脉动电压。市场上与汽车、拖拉机、农业机械、工程机械等配套的发电机,在一定转速下脉动电压也是一项主要性能参数。简单介绍过大的脉动电压造成的影响,分析脉动电压的形成,重点论述设计和制造中如何控制脉动电压,以满足市场生产高性能发动机的技术要求。

自适应滤波在直流电站脉动电压测试中的应用

介绍了直流脉动电压产生的原因及自适应数字滤波算法,对算法中的收敛步长、参考输入端设置等问题进行了论述,在此基础上提出了改进的自适应滤波算法,通过对直流脉动电压测试信号的处理,证明了此算法的可行性及优越性。

牵引变流器直流侧二次脉动电压产生机理分析

牵引变流器是保障列车安全、稳定运行的重要设备。而单相PWM整流器作为牵引变流器的组成部分,其最终目的是获得平稳的直流电压,保证负载的可靠运行。本文以单相PWM整流器为研究对象,分析其工作原理及直流侧二次脉动电压产生机理。