基于三次谐波电流注入的AAMC电容电压均衡策略

介绍了新型桥臂交替导通多电平换流器(AAMC)的拓扑结构和基本原理。该拓扑包括两个关键部分,即由绝缘栅双极型晶体管串联组成的导通开关和全桥子模块级联而成的整形电路。拓扑结构具有模块数量少、无环流、可处理直流故障等优点,但电容电压平衡是其亟待解决的难点之一。为解决该问题,提出了采用三次谐波电流注入以实现电容电压均衡的具体策略。具体实现过程分为两步:首先,通过换流变压器阀侧中性点和直流侧分裂电容构成能量回馈通路,然后设计了开环控制器控制三次谐波电流大小来保证整形电路总体能量变化均衡;其次,利用改进载波移相调制方法,对整形电路内部子模块进行能量再分配,该方法根据调制波与参考波比较得到需要投入模块的数量,并基于电流和模块电压监测结果触发相应的子模块。在PSCAD/EMTDC平台上建立了每桥臂10个子模块的AAMC模型,仿真结果验证本文所提电容电压均衡策略的有效性。

抑制大功率整流电路谐波的三次谐波电流注入法

为消除和减少大功率整流电路中高次谐波对电力系统的危害,必须对此类整流电路所产生的谐波加以抑制和削弱。文中介绍了三次谐波电流注入法的起源、发展及基本原理。该方法是抑制三相二极管桥式整流器中谐波的新方法。文中还分析了输入电流的特性,最后对该方法的发展进行了展望。

五相永磁同步电机三次谐波电流控制比较研究

三次谐波电流的注入可以有效提高五相永磁同步电机电磁转矩的输出。以铜耗不变和最大电流不变为约束条件,分析了2种约束条件下三次谐波电流与基波电流之间的比值对电磁转矩的影响。通过分析可知,当采用基于铜耗不变作为约束条件时,三次谐波电流参考值等于ψf3/ψf倍的基波电流参考值时,电磁转矩最大;当采用基于最大电流不变作为约束条件时,三次谐波电流幅值为基波电流的k w/(6k w-k w3/3)倍时,电磁转矩最大。在此基础上,根据基础电压矢量幅值、相位以及作用时间给出了3种空间矢量脉宽调制技术的最大基波电压利用率随V ref3/V ref1的变化趋势。最后,通过实验平台对比了3种空间矢量脉宽调制计算方法分别工作于2种约束条件下的控制效果。

一种三相降压型谐波注入整流器控制策略研究

针对传统升压型功率因数校正(PFC)电路对后级开关管电压应力较大的问题,研究了一种降压型谐波注入三相整流器,对此拓扑结构提出了一种改进型双闭环与电压前馈相结合的控制方式。首先,分析了降压型谐波注入整流器的工作原理;其次,描述了改进型控制方式的优点;之后,设计了控制器并进行仿真实验;最后,搭建了2.4 kW的实验电路。综上,理论分析和仿真实验结果均表明,提出的新型控制方式设计合理,能达到提高功率因数、降低输入侧电流谐波含量、输出低纹波稳定电压的目的。

五相开绕组电机起动阶段电流控制策略研究

基于运载火箭起动/发电一体化系统高可靠性、高功率密度的需求,针对起动时间短、起动负载大的特点,对不增加铜损且使得相电流幅值最小的三次谐波电流注入率的计算方法开展研究。首先,建立五相开绕组永磁同步电机的数学模型,推导三次谐波电流注入率的解析模型。然后,搭建仿真模型,初步验证以相电流幅值最小为目标的三次谐波电流注入率计算结果的正确性。最终,在原理样机上进行了实验,在负载转矩同为40 Nm的情况下,将相电流幅值从31.5 A降到27 A,降低了14.28%。实验结果与仿真结果基本一致,进一步证明了注入率的正确性。