H桥级联多电平逆变器旁路方法研究与应用

单元级联H桥逆变器因具有良好的输出电压和电流性能,在中高压变频器中逐渐得到广泛的应用,然而可靠的H桥功率单元故障旁路方法是级联H桥逆变器长期稳定运行的保证。当前逆变器应用现场要求具有高平均无故障时间(MTBF)需求,首先对级联H桥功率单元箱多电平逆变器传统旁路方法的优缺点进行分析;接着根据传统旁路方法的缺陷提出一种有着高可靠性级联H桥多电平逆变器的双重旁路方法;最后详细设计了满足双重旁路方法功能的电路并对该方法进行试验验证。试验结果表明此处所提方法能够实现级联H桥多电平逆变器的双重旁路,具有非常巨大的工程实际应用价值和意义。

储能系统串联升压型部分功率均衡器及其控制

为了解决储能系统并联电池簇环流问题,提出一种串联升压型部分功率均衡器,通过引入部分功率变换技术优化均衡器的传输效率与功率密度.针对部分功率均衡器中2种不同功率流控制问题,提出一种基于占空比控制的功率流控制方法,并详细分析在所提出控制方法下均衡器的工作状态,实现对基础功率流和调节功率流的有效控制和双向流动;针对由电池簇不一致性导致的系统性能退化,提出一种并联电池簇功率均衡控制方法,抑制并联电池簇之间的功率环流.实验结果验证了所提出部分功率均衡器及其控制方法的有效性.

多相永磁同步电动机不对称运行的矢量控制

该文通过对双Y形6相永磁同步电动机(PMSM)出现一相或多相绕组开路故障时磁动势的分析,建立了多相PMSM在此种不对称情况下的数学模型,提出了不对称情况下多相PMSM在转子磁场定向控制时的矢量控制方法。该方法以故障前后定子侧产生恒定磁动势为原则,对定子侧电流进行补偿。数字仿真结果表明,这种控制方法可使多相PMSM在不对称运行工况下的运行性能得到明显的改善。

三相电压型PWM整流器的改进控制策略的研究

首先从现有三相PWM整流器d q模型出发,采用电网电压、d q轴电流的前馈补偿技术,得到一种通用的矢量解耦控制策略.然后根据频域分析法,得出了整流器的一阶惯性模型,并推导出系统的频域控制模型.为了提高系统的动态性能,提出一种新型的负载电流前馈控制方案.该方案认为负载电流对系统而言是一个外部干扰信号,并根据控制系统的频域控制模型得出了对该干扰信号的最佳补偿,对其进行拉氏逆变换后整定为一单位脉冲函数,并将它加在d轴指令电流输出环节,大大提高了系统对指令电流的跟踪能力.最后仿真验证了该前馈控制方案的正确性.

非接触式移动电源技术研究

研究了提高非接触式移动电源系统传输效率的方法.提出了一种可以实现零电压、零电流开关的移相全桥PWM逆变器的电路拓扑结构,这种电路拓扑可以显著提高逆变器的频率,降低开关损耗.对于非接触式移动电源的能量传输装置,提出了一种新型的基于松耦合变压器构成的结构.建立了松耦合变压器的数学模型和参数计算方法,研究了原边线圈处于不同位置的松耦合变压器的传输效率.

多相永磁同步电机模糊神经网络控制调速系统

针对多相永磁同步电机具有非线性、强耦合等特点,传统的PID控制和模糊控制均不能达到很好的控制效果问题,依据空间矢量解耦的理论,建立了多相永磁同步电机的数学模型,给出了基于模糊高斯基函数神经网络的多相永磁同步电机调速系统控制方法,并在六相永磁同步电机上做了仿真分析研究。结果表明,该控制方法反应速度较快,无超调,在突加负载后速度也能够很好跟踪给定速度。响应过程中电磁力矩及定子电流基本上无振荡现象,稳态时电磁力矩恒定,对应的六相定子电流为规整正弦波。动静态性能均优于传统的PID控制和模糊控制。

永磁同步电动机的全数字式控制系统

提出了一种永磁同步电动机直接转矩控制的全数字化实施方案，电流环采用了滞环控制技术，电流调节频率达到了１０ｋＨｚ，为构成永磁同步电动机全数字式交流伺服系统创造了有力条件．

变速恒频恒压发电机的微机控制系统

介绍了原动机转速变化的情况下,发电机定子端输出恒定频率、恒定电压的方法,建立了以发电机定子电压综合矢量定向的矢量控制模型。

级联多电平变频器等效SVPWM策略研究

介绍了两种新型级联多电平调制策略。策略一从变频器运行工况出发,坐标化每个H桥开关状态,通过几何方式求取开关状态及其作用时间实现调制;策略二针对SVPWM的实质是一种变型SPWM,分析了SPWM谐波注入的等效SVPWM调制策略。以三相九电平级联变频器为例进行了仿真和实验,结果证明策略二更优,且比常规SVPWM更简单、易实现。

基于双模矢量控制的多相永磁电机调速系统

针对在模糊控制多相永磁同步电机系统中,负载端突加负载时不能达到满意的特性,为了得到较优的特性和消除模糊控制时存在的稳态误差,以双Y移30°六相永磁同步电机为研究对象,从建立电机的数学模型入手,为六相永磁同步电机提供了一种基于比例积分和模糊控制的双模矢量控制方法。该控制方法结合了模糊控制和比例积分控制的优点,建立了基于Matlab/simulink的多相永磁同步电机控制系统仿真平台,对双模矢量控制系统进行了仿真。结果表明,该控制方法响应快、无超调、具有较优的动、静态特性。

复合励磁稀土永磁同步发电机设计与研究

永磁同步发电机结构简单、运行可靠 ,但是输出电压调节范围小。本文提出了一种解决永磁发电机电压调节问题的方法———利用永磁体和电励磁绕组组合励磁。这种发电机由永磁体和电励磁部分组成 ,发电机的主要气隙磁场由永磁体建立 ,电励磁部分提供电机调压所需的辅助磁场 。

电压型PWM整流器控制方法的研究

电力电子装置除了使用直接的直流电源外 ,都是从交流电源经AC/DC电路整流而来的。其缺陷是整流电路本身对电网造成谐波的影响越来越严重。PWM (脉宽调制 )整流器由于能减少电流谐波、提高功率因数、实现能量的双向流动而备受关注。本文在PWM整流器数学模型的基础上 ,分析了PWM整流器的直接电流控制方法 。

塔吊力矩的数字检测

本文论述塔吊力矩的检测原理，提出了用ＩＣＬ７１０７集成芯片实现塔吊力矩数字显示的方法，并给出了具体的电路。

氨合成塔电动阀门的微机控制

文中讨论了运用８０９８单片机控制氨合成塔电动阀门的原理和实现方法．给出了主要的接口电路，该控制装置已在实际系统中使用．

基于槽口偏移的永磁电机齿槽转矩削弱方法

齿槽转矩是永磁同步电机设计研究的一个重要方面。本文运用傅里叶级数的方法分析了齿槽转矩的表达式,电机的齿槽转矩为电机各槽产生齿槽转矩的叠加,以此为基础对单个槽产生齿槽转矩的叠加规律进行了研究,提出了一种基于槽口偏移削弱齿槽转矩的方法。研究表明,通过本文方法将电机的槽口偏移适当角度,可以抵消电机齿槽转矩中的某次或者几次谐波,给出了具体槽口偏移角度的确定公式。最后通过计算实例运用有限元仿真进行验证,结果表明该方法可有效地削弱永磁电机齿槽转矩,本文的结论正确有效。

双Y移30°永磁同步电机的空间矢量调制

阐述了双Y移30°永磁同步电动机电压空间矢量脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术的2种矢量选择方式,提出一种新颖的空间矢量过调制技术。过调制区域根据调制度分为4种模式。在过调制方式I和II中,对z1-z2电压平面上的电压矢量采用不同的优化策略。依据电压输出矢量自身的特性,提出了一种易于DSP实现的寻找次优解的方法。为进一步提高直流母线电压利用率,过调制方式III和IV采用两电压矢量调制,不再对z1-z2电压平面上的电压矢量进行优化。通过仿真计算,对输出电压的波形和谐波成分进行分析。构造基于低功耗定点数字信号处理器TMS320F2812的7.5kW双Y移30°永磁同步电动机控制系统。实验结果证实提出方法的正确性和可行性。

级联型高压变频器控制算法的研究及实现

介绍了级联型高压变频器的拓扑结构和多载波控制算法,从理论上分析了载波移相式算法的优点。针对在实际设计中使用多载波算法时存在的困难,给出了一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现错位移相式算法的方法。从实验结果中可以看出,级联型错位移相式变频器的输出相电压和线电压的阶梯数目较多,波形非常接近正弦波,且电压的变化率小,进而证明了文章所提到的实现方法的可行性。

基于改进斜分Otsu法的回转窑火焰图像分割

因受窑内高温、高粉尘等因素的影响,氧化铝回转窑火焰图像中往往存在噪声.针对现有火焰图像分割算法存在抗噪性差和计算时间长等问题,对斜分最大类间方差法(Otsu法)进行改进,提出一种基于改进斜分Otsu法的回转窑火焰图像分割算法.该算法采用简化的距离测度函数作为阈值选取标准,以减少计算量和便于多阈值扩展;采用基于后处理原理的图像分割方式,以进一步增强算法的抗噪性;运用分子动理论优化算法实现加快计算速度.某厂氧化铝回转窑火焰图像的分割实验表明,该算法抗噪性强,运算速度快,能较为精确地分割出火焰图像的背景区、黑把子、火焰区、辐射带、物料区等区域.

不平衡负载下三相离网逆变器的序阻抗建模及特性分析

孤岛微电网中三相负载不平衡是引起微电网电压不对称的主要原因。为了清晰直观地分析和改善电压不对称问题,从序阻抗角度,采用一种谐波线性化方法,建立了不平衡负载下三相离网逆变器采用无正负序分离电压控制模式的正负序阻抗模型,在不同PI控制参数、不同的运行工况下对三相离网逆变器的正负序阻抗特性进行了对比分析。分析表明PI控制参数对正负序阻抗特性影响较大,运行工况产生的影响较小。然后在三种不同运行工况下,对单序dq控制模式和无正负序分离电压控制模式进行了仿真对比分析。得到的序阻抗特性曲线和输出波形表明:采用单序dq电压控制模式时离网逆变器的输出电压幅值不平衡度高,而采用无正负序分离电压控制模式时,由于三相离网逆变器的负序等效输出阻抗在基频下较小,不平衡负载引起的负序电流流过阻抗产生的压降也较小,使逆变器的输出电压幅值基本保持平衡。最后,仿真验证了无正负序分离电压控制模式下的序阻抗模型的有效性。