不平衡输入3-1矩阵变换器输入电流谐波抑制研究与实现

针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上,推导了将输入电压正序分量作为输入电流参考矢量下输入电流解析式,对比分析了与传统控制方式之间电流谐波的优化关系,提出正序电压作为输入电流参考矢量并采用动态调制比进行输出相与解耦相调制的控制策略,构建了实现该控制策略的系统模型并进行了系统仿真验证。在此基础上搭建了实验样机,仿真及样机实验结果表明该控制策略在维持输出电压稳定性的同时显著降低了输入电流谐波含量,验证了理论分析的正确性和所提出的控制策略的可行性。

不平衡输入条件下矩阵变换器输入性能的改善

研究了不平衡输入电压条件下矩阵变换器（MC）的行为特征．依据功率理论对MC的输入电压与电流的关系进行了分析，阐明了输入电压不平衡情况下输入电流发生畸变的原因．提出了改进的双线电压合成策略，并给出了一种新的指令电流生成方法．结果表明：改进的策略同样适用于输入电压平衡的情况；与经典策略相比，在相同的电压不平衡条件下，改进的调制策略可使输入电流畸变率（THD）减小2％～3％；改进的策略只有在输入电压能够保证输出电压达到期望输出值的条件下才能有效减小输入电流的畸变．

不平衡输入-平衡输出结构射频声表面波滤波器设计

在某些情况下,电路运用中需要用到不平衡输入-平衡输出结构的滤波器,该文基于三端口网络混合模S参数的原理,结合声表面波器件设计的COM模型,用ADS设计了Crf+Resonator混合结构的不平衡输入-平衡输出声表面波射频滤波器,该滤波器的仿真结果和实测结果吻合较好。

不平衡输入改进双电压合成策略的研究

为了改善电压不平衡时矩阵变换器的输入、输出性能,文章提出了一种改进的双电压合成策略,介绍了一种新的指令电流计算公式,即通过三相输入电压直接计算正、负序电压以产生指令电流。仿真实验验证了不平衡条件下双电压合成控制策略改进研究的正确性。

不平衡输入下间接矩阵变换器电流预测

为解决间接矩阵变换器输入不平衡时,网侧电流含大量低次谐波的问题,提出了基于正负序分离技术、抑制有功波动和平均无功为零的思想,计算网侧参考电流,并将网侧电流作为输入侧直接控制目标。相较于传统基于网侧无功控制的模型预测,实现了对网侧电流的直接控制,改善网侧波形质量的同时并未牺牲输出特性。相较于传统基于调制的闭环控制方法,省去了多个调节器的设计,降低了系统复杂度。实验结果表明了所提方法有效。

广播发射设备中平衡输入与不平衡输入的转换

在广播录播设备中,由于设备种类繁杂,广播通用设备和现在新型设备之间音频信号接口错综复杂,在设备使用当中就出现了噪音乃至无声,只要了解设备具体情况,按照本文介绍的具体情况对号入座,就会减少工作中不必要的麻烦。本文介绍了平衡传输的由来,工作原理,以及现在音频设备的结构,使平衡与不平衡转换更加得心应手。

输入电压不平衡时三相PFC整流器改进单周期控制策略研究

三相PFC变换器的单周期控制因其控制简单,无需乘法器及采样输入电压受到广泛重视。当输入不平衡时,三相PFC整流器直流侧输出电压将产生两倍于输入电源频率的脉动,该脉动信号经过传统单周期控制环路作用最终导致变换器输入电流产生较大幅值的三次谐波分量,影响输入电流品质。文章通过详细分析输入不平衡时,单周期控制的三相PFC整流器输入输出特性,提出在传统单周期控制策略中引入谐振控制器,从而可以有效抑制输入不平衡引起的单周期控制的三相PFC整流器输入电流中的三次谐波分量,进而大大改善输入电流品质。本文给出了谐振控制器的设计方法,建立了新的控制策略下的系统传递函数并分析了满足系统稳定性要求的设计准则。最后通过仿真与实验验证了所提出的改进单周期控制策略对于输入不平衡时,改善三相PFC输入电流品质的有效性。

输入不平衡下隔离型AC-DC矩阵变换器控制策略研究

为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼的无差拍直接功率控制策略。该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧滤波器电容电压,省去了传统有源阻尼控制的高精度电压传感器,降低了硬件成本损耗,且无需进行旋转坐标变换以及锁相环,运算量较小。仿真结果表明:所提控制策略在输入电压不平衡工况下可有效抑制网侧电流谐波,降低系统无功功率直流分量,稳定系统输出的有功功率,且具有较好的动态性能。

输入不平衡时双级矩阵变换器的比例谐振控制

针对三电平双级矩阵变换器的不平衡输入情况,提出一种逆变级比例谐振(Proportional Resonant,PR)控制策略。采用电压闭环PR实现对输出电压的无静差控制,从而抑制输入电压不平衡对输出性能的影响。该策略无需多次坐标变换,且在逆变级采用60°坐标系空间矢量脉宽调制方式,控制策略运算简单、易于数字化实现。与传统PI控制相比,该策略不仅能够有效抑制输入电压不平衡对输出性能的影响,而且降低了输出电流低次谐波含量,使系统具有良好的稳态性能和抗扰性能。

输入电压不平衡时的18脉冲自耦变压整流器分析

本文详细的分析了输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器(ATRU)的输出电压、输入电流的影响。讨论通过在整流器输出侧增加合适的滤波电感以抑制输入电压不平衡所引起的输入谐波电流,并给出了滤波电感设计方法。研制了一台5k W的演示样机。实验结果表明,所提出的谐波抑制方法和设计电感有效抑制了三相输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器造成的影响。

适用于三相输入不平衡的电压前馈控制策略

针对三相交流输入不平衡工况下的三相Buck整流器,提出一种电压前馈控制策略。在输入不平衡情况下,该控制策略既可以消除输入电流的奇次谐波,又可以消除输出电压纹波的偶次谐波。与目前常用的控制策略相比,无需提取正负序分量,因此不需要锁相环和复杂的计算。作为一种电压前馈控制,其控制效果与反馈系统的环路带宽无关,因此适用于较宽的输入电压频率范围且可以实现频率瞬变,解决了数字控制器处理速度不足对控制效果带来的不利影响,为实现高集成度、低成本的三相Buck整流电源模块提供了理论基础。搭建了一台1.5kW的三相Buck整流器原理样机对提出的控制策略进行了验证。

二极管整流输入电流不平衡放大效应分析

由于二极管整流存在输入电流不平衡放大效应,使得滤波器设计困难。为了更加准确地指导滤波器参数优化设计,文章给出一种数学分析方法来呈现这种电流不平衡放大效应,其建立在开关函数以及等效模型的基础上,运用对称分量法进行推导。在忽略网侧换相重叠的情况下,通过建立电流不平衡度与电压不平衡度之间的数学关系,揭示了LC滤波器谐振频率大小直接影响该放大效应的现象。Matlab/Simulink仿真结果验证了文中结论和分析方法的正确性和有效性。

电压不平衡情况下PWM整流器功率分析方法

根据同步坐标变换和对称分量法,提出了一种三维瞬时复功率计算方法,可以将系统输入功率分解为:瞬时有功功率、q0轴之间、dq轴之间、d0轴之间的瞬时无功功率等12个功率分量。在瞬时功率分析的基础上对抑制交流侧负序电流和抑制交流侧输入功率二次谐波控制两种优化控制方案进行了分析。同时建立了基Saber的PWM整流器仿真平台,通过大量的仿真给出了各种不平衡输入情况下,采用不同的优化控制方案时瞬时有功功率、瞬时无功功率、瞬时功率因数以及输入电流谐波等波形,为三相PWM整流器在输入不平衡情况下的功率分析和优化控制提供了很好的理论基础。

励磁系统功率单元三相输入电流不平衡分析

基于励磁系统可控硅整流装置在运行中输入输出电流状态的变化,阐述励磁系统中存在的隐患,分析励磁系统功率单元输入三相交流电流不平衡、输出直流均流系数降低的处理。

矩阵整流器电流SVM算法的仿真分析

在分析了三相输入电压平衡条件下矩阵整流器的输入电流空间矢量调制(SVM)算法后,重点提出了一种适用于三相输入电压不平衡条件下的基于扇区可变和瞬时值计算的通用电流SVM算法,并为提高新算法对电压不平衡的适应能力和增加输出电压利用率提出了一种简单的处理方法。为了验证这种算法的有效性,基于SIMULINK6.0建立了接近实际系统设计的矩阵整流器仿真模型,在详细地描述了该模型建立原理后,分别给出输入电压平衡和三种不平衡条件下的仿真结果,该结果与理论分析结果相一致,反映了所提出算法的正确性。

二阶广义积分器的三种改进结构及其锁相环应用对比分析

二阶广义积分器(SOGI)可以提取三相电网电压信号中的基波正序分量,通过锁相得到精确的电网相位信息。而SOGI本身存在对输入信号频率依赖性强的缺陷,为此提出三种改进型SOGI。对三种改进型SOGI进行详细的对比分析,并将其应用到锁相环(PLL)中。之后将三种改进型SOGI-PLL分别在电网电压不平衡、含有直流分量和含有高次谐波的情况下进行对比实验,可以证明改进Ⅲ型SOGI-PLL具有更好的电网适应性。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和可行性,并给出了结论。

输入电压不平衡时的12脉冲自耦变压整流器

在含有较多非线性负载的航空供电系统中常存在三相输入电压不平衡的情况。详细分析了输入不平衡对12脉冲自耦变压整流器(ATRU)的输出电压、输入电流的影响,并提出了采用谐波抑制电抗器(HBR)来抑制谐波电流。分析了工作原理,比较了几种HBR构成方案,研制了一台2kW的演示样机。实验结果表明,谐波抑制电抗器有效抑制了三相输入电压不平衡的影响。

矩阵变换器两种调制策略的比较与分析

对矩阵变换器的两种调制策略进行了分析比较,证明了两者占空比之间的相等关系,指出双电压调制法只是零矢量中置空间矢量调制法调换导通次序的另一种形式。两种调制法均能实现在输入电压不平衡时的控制,且占空比计算都较为简单,但是采用空间矢量调制法可以完全消除窄脉冲,且能够较为方便地进行电压补偿操作。分析了两种方法对开关损耗的影响。由于空间矢量调制法为了消除窄脉冲、提高输出波形质量,在换流时的输出电压在大压差之间反复变化,造成了开关损耗大大上升,而双电压调制法在选通输入电压时均是按电压高低依次排列,因此双电压调制法的开关损耗较小。故在选择消除窄脉冲和降低开关损耗之间,必须折衷考虑具体选择哪种调制顺序,也可以交替使用,兼有两者的优点。

电子测量电路“接地”与“共地”问题的讨论

就电子测试中的"接地"与"共地"问题分别进行了直观明了的图示讨论,阐明了"接地"与"共地"的重要性与必要性。

基于反馈控制的矩阵整流器研究

针对矩阵整流器输入电压不平衡和电压跌落的情况会对输出直流电压产生影响,采用一种带反馈控制策略的电流空间矢量调制算法。对实时检测输出的直流电压值与目标电压进行比较,再采用比例积分控制动态调整调制系数,保证输出电压平均值与设定值一致,同时抑制纹波。在Matlab/Simulink平台上建立模型,设定三相输入电压平衡、三相输入电压不平衡和电压跌落等情况进行仿真,仿真结果验证了所研究控制策略的正确性和有效性。