提高PWM整流器抗负载扰动性能研究

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减少直流母线电容量是PWM整流器重要的研究内容。文章首先深入分析了PWM整流器在传统带负载前馈的双闭环控制方式下负载突变时动态 响应受限制的问题,提出了稳态采用带负载前馈的双闭环、瞬态采用0*qi变结构控制的改进方 案,有效地提高了PWM整流器抗负载扰动的能力。其次在对PWM整流器动态分析的基础上, 提出了直流母线电容准确计算的解析表达式。仿真结果验证了变结构控制的有效性和母线电容计算的正确性。

谐振直流环对三相PWM整流器空间矢量PWM波形的影响

分析了谐振直流环三相PWM整流器工作原理,基于工作波形和占空比的分析,从电压和电流两方面分析了谐振直流环对SVPWM波形的影响,得出了加入谐振直流环使主矢量、付矢量占空比减小和零矢量占空比增加以及前端线电压基波分量幅值减小的结论。对有谐振直流环和无谐振直流环变流器的前端线电压进行了谐波对比研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。

PWM逆变器相电流重构研究与误差分析

为了降低系统成本和体积,研究了脉宽调制(PWM)逆变器供电的电动机变频调速系统仅采用一个直流电流传感器获得交流相电流时存在的问题,通过修改逆变器开关状态的相电流重构方法满足了直流电流的采样要求,根据逆变器的开关状态实现了交流侧电动机相电流的重构。针对在该方法作用下重构相电流与实际相电流之间的误差,详细分析其产生的原因,并提出了一些解决措施。在PWM逆变器供电的永磁同步电动机矢量控制系统上进行了仿真和实验验证。结果表明,采用本文方法不仅实现了PWM逆变器-交流电动机调速系统的单电流传感器运行,而且由直流母线电流重构出的交流电流值具有很高的精度,与实际交流电流值之间的误差很小,为改善交流电动机变频调速系统的性能提供了一种重要的解决方案。

带谐振直流环节的PWM软开关DC-DC变换器

介绍一种控制策略简单的带谐振直流环节的软开关ＤＣＤＣ变换器实现方案，用脉宽调制信号调制高频谐振脉冲，经全桥变换，实现了功率变换的高频化，有利于ＤＣＤＣ 变换器的小型轻量化。同时，消除了功率器件开关过程引起的输出电压尖峰噪声，可用于高灵敏度接收设备直流电源的设计，最后给出了实验结果。

双PWM控制交流励磁电源直流链电压的稳定控制策略

双脉宽调制(PWM)控制的交—直—交电压型变频器适于用做交流励磁发电机的励磁电源,但交流励磁发电机运行状态的改变会引起双PWM交—直—交变频器直流链电压的波动,不利于整个发电系统的稳定运行。文中结合交流励磁发电机的运行特点,深入分析了直流链电压波动的原因,提出了基于转子侧变换器瞬时功率反馈控制的双PWM控制策略。实验结果验证了所提出的改进控制策略的正确性,该方法可有效维持发电机运行状态突变时直流链电压的稳定,大大增强了发电机系统的动态响应能力和稳定性。

载波幅值可调PWM技术及其在级联型多电平变流器中的应用

在详细分析直流电压脉动对输出电压影响机理的基础上,提出载波幅值可调PWM技术。根据直流侧电压脉动的实际情况及时调整载波幅值,可以有效地抑制直流侧电压脉动造成的输出电压畸变。载波幅值可调PWM技术原理简单、实现方便,还可以降低直流侧滤波电容,对提高系统品质和功率密度有重要意义。理论分析和仿真研究得到了实验验证。

三相电压源型PWM逆变器相电流重构策略研究

基于直流电流、开关状态及三相电流之间的关系,提出用直流电流和开关状态重构逆变器相电流的新方法.开关状态由改进型电流滞环数字控制器产生.为减小测量噪声和重构相电流误差,设计了IIR(Infinite Impulse Response)数字滤波器.以感应电机矢量控制系统为例进行了仿真研究,结果表明新方法是有效的、准确的.该方法仅需一个直流电流传感器,降低了电机驱动系统成本,提高了系统的容错能力.该方法与电机模型参数及负载变化无关,适用于所有三相平衡电流的交流电机驱动系统.

基于模糊控制的PWM整流器的抗负载扰动性能

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理,根据系统输出直流母线电压误差,设计了一种模糊控制器,并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下,基于传统PID控制和模糊控制,进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明:在PWM整流系统中使用模糊控制,能改善系统的动态性能,提高系统的动态响应速度,减小直流母线的电容量,从而验证了该控制方法的有效性.

单相PWM整流器IGBT及直流侧电容故障诊断方法

单相PWM整流器是列车牵引变流器的重要组成部分,主要由IGBT、直流侧电容两大关键部件组成,其运行状态对列车的安全运行至关重要。针对单相PWM整流器IGBT故障时输入电流畸变特性,提出基于小波变换和D-S证据理论相结合的IGBT故障诊断方法;针对直流侧电容等效电路的阻抗特性,提出基于等效串联电阻(ESR)的直流侧电容故障诊断方法。搭建单相PWM整流器仿真模型和实验平台,分别对所提出的IGBT及直流侧电容故障诊断方法进行仿真和实验研究。仿真和实验结果相符,验证了所提出的IGBT及直流侧电容故障诊断方法的正确性和有效性。

电压源型PWM整流器直流母线电压的消抖方法

直流母线电压的稳定性是PWM整流器的一个重要指标。在电网电压不平衡且(或)含有低次电力谐波时,传统的控制方法不能消除直流母线电压的抖动。为解决这一问题,首先深入分析了电网电压不平衡且含有5次、7次谐波分量对电压源型PWM整流器的直流母线电压稳定性的影响;进而提出了一种基于比例积分-谐振(PI-R)的控制策略,并详细分析了电流控制指令计算和PI-R控制器的设计方案。1 MW PWM整流器的仿真结果表明,所提出的控制策略能显著抑制直流母线电压的波动,并提高系统的安全运行性能。

典型非线性系统的PWM控制研究

分析了死区、饱和、滞环、摩擦等典型非线性环节在PWM信号控制时的合成特性,得出了在一定条件下,这些典型非线性环节在PWM信号输入时,其输出信号的相位与输入信号一致,仅仅是幅值发生变化,等效于一个比例环节的结论,仿真结果验证了所提出方法的有效性。

具有谐振直流环的SVPWM逆变器中的控制策略研究

分析了谐振直流环三相PWM逆变器工作过程,基于电压空间矢量的控制策略,讨论实现软开关最佳谐振控制,提出了一种更优的电压空间矢量的实现方法。

SPWM高频脉冲直流环节逆变器的原理分析

分析了PWM高频脉冲直流环节逆变器的工作原理及缺点 ,提出一种新的控制策略———SPWM控制方式 ,分析了它的工作原理 ,并和原有的控制方式进行了比较。理论分析和实验证明 :SPWM控制方式能够减少逆变桥功率管的开关次数 ,提高变换效率 ,减小功率管的电流应力 ,减小输出滤波器的重量和体积 ,提高系统的稳定性和动态性能。

薄膜电容器在风电PWM变流器直流环节的应用

通过计算变流器直流环节的电容量和纹波电流,选取合适的薄膜电容器应用于风电变流器直流环节,取代铝电解电容器。利用Matlab仿真软件,使用改进的控制策略,验证了最小电容量选取原则的可行性。将此原则应用于2 MW风电用双馈变流器直流环节薄膜电容器的选型,取得了较为理想的效果。

三相PWM整流器的进线电感和直流母线电容识别

在三相六开关电压型PWM整流器电路的实际工程应用中,进线电感和直流母线电容的准确测量对于控制其电流环和电压环是非常重要的,这个测量过程被称为“进线电感和直流母线电容识别”。本文以SINAMICS S120驱动为例,介绍了进线电感和直流母线电容的识别功能的原理、应用场合、识别和参数调整。通过这种操作能有效提升PWM整流器系统的控制特性和可靠性。

PWM型谐振直流环逆变器的建模与仿真

传统的状态空间平均模型不能对电压、电流纹波大的变换器或存在交流电压、电流的变换器进行建模,给有源箝位谐振直流环节逆变器的建模带来了很大的困难。深入分析了有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理,采用双幅控制的脉宽调制控制方案,提出了一种新的适用于有源箝位谐振直流环节逆变器的建模方法。仿真实验显示,该模型不仅具有良好的输出波形,而且控制精度高,能够实现连续脉宽调制的要求。

基于MATLAB的SPWM控制高频环节逆变器仿真研究

详细介绍了用MATLAB SIMUL INK软件包建立一种基于PWM控制高频DC/AC逆变器的仿真模型,采用单极性移相SPWM控制策略,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明,采用单极性移相SPWM控制策略的高频脉冲DC/AC逆变器是可行的。

重复控制的单相高频隔离PWM整流器

为解决高频隔离整流器半导体开关电压应力大的问题,并提高并网电流的控制性能,提出一种双向功率流两级高频隔离整流器的调制和控制方法,并对其工作模态和软开关条件进行详尽的分析。该整流器由副边的全桥、高频隔离变压器和原边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器原边的电压过冲和振荡。设计其调制方法,建立其数学模型,并采用复合重复控制的双闭环策略进行输出电压和电网侧电流的高性能控制。周波变换器和钳位电路均实现了零电压开关,副边全桥电路部分实现零电压开关。制作了1 kVA的实验样机,实验结果验证了调制方法和控制策略的有效性。该高频隔离整流器结合了常规单相PWM整流器和高频隔离变换器的特性,其更有输出电压范围更广,双功率流、高功率密度和电网侧电流质量高且功率因数可调节等特点,非常适合电动汽车充电领域。

Maxim MAX22514带DC-DC转换器IO-Link收发器解决方案

Maxim公司的MAX2251是集成了高压功能的IO-Link收发器,包括一个24V线路驱动器,集成的DC/DC降压稳压器,以及5V和3.3V线性稳压器.器件目标于IO-Link设备,工业开关传感器应用,并采用标准SPI接口进行配置和监视.MAX22514具有高效率同步200m ADC/DC降压稳压器,具有有源二极管反向保护,电流过载保护,软起动,扩频操作和可调输出电压.DC/DC稳压器在正常操作时工作在固定1.229MHz(典型)频率.稳压器在正常操作时,可配置工作在PWM模式,脉冲频率调制(PFM)模式或非连续导通模式(DCM).

一种具有高频环节的 SPWPM 变换电路的研究

提出了一种新的调制方式。该方式通过有效地变动单极性ＳＰＷＭ电压波形的结构，得到ＳＰＷＰＭ电压波形。ＳＰＷＰＭ电压波形含有ＳＰＷＭ波的所有信息，但不含调制波的频率成分，因此可利用高频变压器进行耦合传输。通过解调，ＳＰＷＰＭ波又可恢复为常规的ＳＰＷＭ电压波形。这样，大大地减小了变换装置的体积和重量，提高了效率，减小了听觉噪声。