基于电流滞环控制的Z源三相光伏并网系统

提出了一种适用于Z源三相光伏并网系统的定频电流滞环控制策略。运用三相半桥电路实现滞环控制,解决了直通时间的插入问题,易于DSP实现;采用Z源拓扑进行升压,提高了光伏系统的电流输出能力;采用定频电流滞环控制,不仅具有滞环控制下跟踪速度快、稳定性高、保持并网电流与电网电压同相位的优点,而且由于采用定频控制,降低了开关损耗,简化了滤波电路的设计。Matlab仿真和小功率实验验证了所提策略的可行性。

基于滞环控制的Z源三相全桥光伏并网系统的研究

综合滞环和Z拓扑的控制特点,提出了一种适用于Z源三相全桥并网系统的电流滞环控制策略,根据全桥的特点,解决了直通时间的插入与各相同步的问题。由于定频控制,降低了开关损耗,易于滤波环节的设计。保留了滞环控制下动态响应快、精度高、稳定性好等特点,有效跟踪电网电压。各相独立控制,参考电流可独立设置。Z源的升压,增大系统并网电流,提高光伏系统并网功率。通过仿真与实验分析,证明该策略的可行性。

不同负载条件下绝缘栅双极型晶体管死区时间设置分析

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的死区时间设置通常是采用Infenion技术文档中的计算式来计算。但该计算式并没有考虑不同负载时的情形,可能会导致设置不合理。为此,首先分析了IGBT死区时间设置对穿通发生区域的影响,然后在不同负载条件下采用实验的方法测试得到了IGBT死区时间设置,并与计算式得到的理论值进行了比较。结果表明:阻性负载时必须考虑关断时的下降时间;而感性负载时只需取关断延时;空载时的测试结果不能作为设计参考。由此,对不同负载条件下IGBT死区时间设置的计算式进行了修正,并分析了计算式产生差别的原因。

一种适用于Z源的滞环控制算法的研究

基于Z拓扑的逆变系统,需在开关控制信号中加入直通信号。传统的滞环控制算法无法实现。针对这一局限,提出一种新的适用于Z拓扑的定频电流滞环控制策略。该策略保留了传统滞环控制的优点;采用定频控制,降低了系统损耗,便于滤波;有了Z源的升压作用,系统功率输出能力明显提高。通过MATLAB仿真,并经过实验验证,证明了该策略的可行性。

IGBT开关机理对逆变器死区时间的影响

为了研究逆变器中功率器件对死区时间设置的影响,依据半导体物理理论与死区时间的计算依据,研究了电压、电流、温度对绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)开关时间的影响机理,给出了这3个因素对IGBT开关时间的影响规律,并得到了这3个因素对死区时间的影响机理。通过对两电平半桥逆变单元测试表明:死区时间随电压的增大近似呈线性关系增大,随电流的增大近似呈指数和双曲线复合关系而减小,随温度的增大近似呈线性关系增大,且按照计算依据得到的死区时间与实测桥路直通的发生相符,验证了理论分析的正确性。得出的结论可为实际应用中逆变器等电能变化装置死区时间的设置以及死区补偿算法的优化提供重要的参考依据。

串联型Z源滞环控制策略研究

基于Z拓扑的逆变系统,需在开关控制信号中加入直通信号。传统的变频滞环控制无法实现。提出一种适用于串联型Z源的定频电流滞环控制策略,综合传统滞环控制和串联型Z源的优点;采用定频控制,降低系统损耗,简化滤波;利用Z源的升压作用,提高系统功率输出能力。通过Matlab仿真与实验验证,证明了策略的可行性。

一种共享逆变器的双永磁同步电机传动系统的拓扑及控制

共享逆变器可简化传统轴控模式下的双机传动系统的拓扑结构,降低装置的体积和重量。针对共享逆变器传动系统中单台电机的电压利用率低,导致电机牵引特性恒功区缩短,难以实现大功率输出的问题,研究了一种新型共享逆变器的ZS9-双永磁同步电机传动系统。利用分时控制原理研究了双机的恒转矩-弱磁控制策略,根据七段式空间矢量脉宽调制原理研究了最佳开关序列及Z源直通零矢量的生成、分配方法,采用间接电压法对Z源电压进行控制。通过离线及硬件在环模拟了多种运行工况,实验结果表明:共享逆变器传动系统中的双机可分别独立控制,能满足实际工程应用的需求。

基于Cuk型三相PWM整流电路的直通时间研究

Cuk型三相PWM整流电路利用SVPWM调制中的零矢量时间作为上下桥臂的直通时间,构成等效Cuk电路中的IGBT导通时间。通过对比分析直通时间占零矢量时间的比例对电路的影响,选择了一种最佳的直通时间占比。采用NI公司的CompactRIO控制器搭建试验平台进行试验验证,结果与理论分析一致,验证了理论分析的正确性和有效性。