成果导向与产学合作融合的学生培养模式

成果导向教育(OBE)通过一系列有效的教学实践使学生最大化地获得学习能力、实践能力、学习愿望和实践成果,产学合作协同育人项目是一种针对性较强、目的明确的教学实践。描述了研究生主持的英飞凌大学生创新创业联合基金项目“基于iMOTION控制器的PMSM对拖控制系统”的执行情况,包括项目任务、培养模式、成果取得。该项目的实施结果表明,产学合作协同育人项目是一种有效培养高素质研究生的新模式。

基于新型趋近律的PMSM反馈线性化滑模控制

针对永磁同步电机传统PID矢量控制方式无法实现d、q轴电流完全解耦控制的问题,运用反馈线性化理论实现永磁同步电机转速和d轴电流解耦。针对反馈线性化导致的鲁棒性下降问题,利用滑模控制方式提高系统鲁棒性,引入新型双幂次趋近律,建立永磁同步电机反馈线性化滑模控制系统。使用Simulink对控制系统进行仿真分析,并与传统PID控制方式对比,仿真结果表明,该新型控制系统具有稳态精度高,动态响应快,抗扰动能力强等优点。

新型低感值准无桥有源功率因数校正器

传统有桥单相有源功率因数校正器可采用分流电阻压降反映电感电流瞬时值用于电流内环控制,该方法也可直接用于准无桥APFC。但是APFC高频化发展趋势要求使用低感值交流电感,上述测量电感电流瞬时值的方案不再适用,因此需要对原有电路拓扑进行改进。提出一种新型低感值准无桥APFC电路,并建立其小信号分析模型,采用单周期控制芯片IR1155S作为控制器,详细设计了电压外环补偿器,实现了1.0 kW准无桥APFC电路,实验验证了新电路的正确性。

“电力电子技术”课程研究型教学模式探索

本文以本科生专业课“电力电子技术”教学为背景,以探索二极管不控整流电路安全上电总损耗最小化为目标,涉及整流电路基本知识、扩展知识和探索知识等,逐步提出多种新型安全上电解决方案,完成和提交多项实用新型专利和发明专利,由此增进了学生学习效果和提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

晶闸管额定参数选择与驱动电路分析

为了加强"电力电子变流技术基础"的教学工作,针对教学中的难点和重点,即对普通单向晶闸管的电气参数选型和驱动电路问题进行了归纳和分析总结,对晶闸管额定电压和额定电流的选择原理进行详细描述,结合基于ORCAD和SIMULINK仿真平台对同步信号为锯齿波的晶闸管驱动电路的工作原理进行了详细描述。所做工作有助于学生清晰和全面掌握晶闸管参数选型和驱动的基本知识,加深对变换器相控概念的理解。

电压源逆变器死区对基液电压相移影响分析

电压源逆变器(VSI)同一桥臂功率开关切换时,需要设置死区时间。死区作用期间,负载属于失控状态,会引起输出电压幅相异常问题。针对三相VSI-阻感串联负载系统,给出多种情况下死区时间引起输出基波电压相移的仿真分析,并提出三相VSI-永磁同步电动机(PMSM)传动系统的基波电压相位补偿方法,并给出一种具有相位补偿功能、占空比恒定的三相VSI-PMSM传动系统的功率电路。上述相位补偿方法为改善PMSM转子定位精度提供了一种参考。

三相电压源逆变器方波调制算法分析

在本科生"电力电子技术基础"课程中,三相电压源逆变器(VSI)的方波调制算法属于重要内容,教材中一般只涉及120°导电型和180°导电型方波调制算法。本文从通用角度,系统地分析120°-180°导电型方波调制,包括VSI输出相电压、VSI输出线电压、负载相电压的电平数、阶梯数、波形系数和总谐波畸变率(THDv)等指标,结果表明,150°导电型方波调制算法具有优势,表现为负载相电压波形的阶梯数最多,THDv最小。本论文内容有助于学生更加清晰和全面地掌握VSI的方波调制算法与阶梯波形合成原理,为后续学习VSI高频PWM高频波形合成原理打下基础。

永磁同步电动机矢量控制系统中死区引起谐波电流的补偿方法

对于电压源逆变器(VSI)-永磁同步电动机(PMSM)调速系统,死区设置会使VSI实际输出电压发生畸变,降低PMSM矢量控制效果,需要进行合理补偿。在dq坐标系内采用交流方波等效法分析了死区引起的误差电压和谐波电流,考虑到PMSM变频调速时输出频率不固定,因而无法使用常规滤波器对i_(d)和i_(q)中谐波电流分量进行有效滤波,给出基于同步轴系滤波器(SFF)的死区谐波电流补偿方法,并仿真分析和验证该补偿方法的有效性。

基于iMOTION永磁同步电动机-发电机并轴实验平台

英飞凌iMOTION模块化应用程序设计工具包(MADK)提供了模块化和可扩展的传动控制系统解决方案,涵盖从20W到11kW的电机驱动应用。本文在采用MATLAB/Simulink仿真分析永磁同步电动机一发电机传动系统基础上,采用iMOTION模块化应用程序实现了400W无速度传感器矢量控制的永磁同步电动机一发电机传动系统,设计过程和实验结果表明,iMOTION模块化应用程序具有很强的灵活性和可扩展性,评估与开发成本较低,适用于教学演示和教学实验。

采用混合控制器的单相两级交错PFC分析

为了提高功率等级和改善系统效率,降低磁件尺寸和缩小成本,便于电解电容选型和简化设计流程,意法半导体(ST)公司推出了单相两级和三级交错有源功率因数校正(APFC)用模拟和数字混合控制器以及相应的设计软件eDesignSuite。本文主要介绍单相两级交错APFC混合控制器STNRGPF12的工作原理和两级交错APFC设计方法,其中包括数字软上电原理和eDesignSuite使用情况,并给出了软上电部分仿真分析和文献中测试结果。

SPMSM高频方波电压注入无传感器矢量控制仿真分析

永磁同步电机(PMSM)具有高效率、高功率因数以及高功率密度等优点,在电力传动领域得到了广泛的应用。针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)调速系统在零速和低速下,基于传统旋转高频电压注入和脉振高频电压注入的无传感器矢量控制技术存在转子位置估计精度较差的问题,在分析SPMSM饱和凸极性基础上,提出了基于高频方波注入的SPMSM无传感器矢量控制方法,仿真结果表明,该方法能够克服上述两种传统高频电压注入无传感器矢量控制方法的不足,具有转子位置估计精度较高以及调速动态性能较好的优点。

多级交错单相APFC电解电容电流分析

对于多级单相有源功率因数校正器(APFC),存在电感电流合成、功率开关电流合成以及反向快恢复二极管(FRD)电流合成问题。单相APFC可以用于多种负载类型,本文主要分析单相APFC--电阻负载时FRD电流合成原理以及对电解电容电流纹波的影响,所得结果有利于深入理解多级交错单相APFC的工作原理。