基于交-直-交型矩阵变换器的多驱动系统的控制策略

在交-直-交型矩阵变换器(AC-DC-ACMC)的基础上,提出了一种新型的多驱动系统拓扑电路及其控制策略。拓扑电路由一个整流单元和多个逆变单元组成,多个逆变单元接在同一直流母线上,可以同时驱动和控制多路负载。PWM整流控制可以获得单位输入功率因数的正弦PWM波输入电流。在多个逆变单元中采用空间矢量调制,可以分别获得不同频率和幅值的正弦PWM波输出电压;同时通过合理插入零矢量,实现输入侧零电流换流。仿真实验结果证实了文中所提出理论的正确性。

交-交型矩阵变换器的双电压控制原理及波形合成

介绍了一般意义上的ｎ×ｍ型矩阵变换器的拓扑形式及双向功率开关的构成；分析了基于瞬时电压调制技术的三相ＡＣ－ＡＣ矩阵变换器的开关状态和控制规律；给出了在一个周期里，划分输入相区、输出相区的原则，从理论上推出了改进的双线电压控制的矩阵变换器的控制函数表达式。最后，对输出电压波形合成的形式及九个开关的转换过程作了系统的分析，并给出了输出电压及输入电流波形的仿真结果，为矩阵变换器的硬件设计提供了理论基础。

交-交直接变换控制下矩阵式变换器的仿真研究

从等效交 -直 -交变换的空间矢量调制方法出发 ,深入分析了矩阵式变换器的变换关系 ,导出了交 -交直接变换控制规律和双空间矢量PWM调制技术 ,实现了交 -交直接变换控制方式下矩阵式变换器的建模和运行分析。针对当前尚无双向开关器件的现状 ,仿真中采用了IG BT组合双向开关并应用半软换流控制实现开关的安全切换 ,非常贴近实际。仿真结果既展现了矩阵式变换器优良的输入、输出特性 ,验证交 -交直接变换控制方法的正确性和可行性 ,更可将仿真中优化出的功率器件开关规律直接应用于矩阵式变换器的实际控制 ,并对IGBT器件的选择提供依据 。

交-交型矩阵变换器及其控制原理综述

对一种新型交-交变频的矩阵变换器及其控制原理进行了全面综述,介绍了所采用的各种高频调制技术方法的特点和控制水平,并对其广阔的应用前景进行了展望。

双向交-直-直PWM变换器无缝开关转换控制技术研究

为了实现电能的交、直流无缝转换,采用了一种双向交-直-直变换器拓扑结构。该变换器有两种工作状态:交流发电工况和直流发电工况,两种工作状态的转换可以依供电需求手动和自动完成。在简要分析两种工作状态的基本原理后,分别建立其在时域下的数学模型。为了克服直流发电工况时交流侧LCL滤波电路固有振荡及交流发电工况时交流负载不平衡的问题,分别采用虚拟电阻及正、负序分量同步控制策略。同时针对直流侧三重化斩波三相电流环流问题,确立采用动态电流均流的控制策略。实验结果证明了该控制策略的正确性及优越性。

正激式交-交型三电平AC/AC变换器

提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件,并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较,得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论。最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性。

基于能量控制策略的直-交变换器的研究

介绍了采用能量控制策略的 Buck-Boost 直-交变换器,对该变换器的拓扑电路、工作原理以及控制策略进行分析和仿真。仿真结果显示:在相同的开关频率下,采用能量控制策略比 SPWM 的输出电压的谐波分量小,对电网电压波动和负载扰动无明显动态调整过程。该控制策略可应用于高性能正弦交流电压源和变频变压系统中。

基于简化开关函数的交-直-交变换器建模仿真

采用最简单的开关函数,结合MATLAB/Simulink工具,在一些合理假设的基础上,建立了交-直-交变换器的网侧PWM整流器、电压型逆变器及其RLC负载的简化开关函数模型,并采用电流滞环和空间矢量PWM控制策略实现控制。仿真结果表明建立的模型可以满足交-直-交变换器的拓扑及其控制策略的仿真验证,可为进一步的系统设计和性能分析提供基础。

含不控整流的交–直–交变换器频域谐波分析模型

为准确估计含三相不控整流的交–直–交变换器所产生的谐波,提出了可深入分析其谐波产生特性的新型模型。首先提出简化变换器谐波分析的三相电压源型整流(voltage source converter,VSC)等值电路,并对电路参数进行了估算。通过分析三相VSC在电容充、放电各阶段的工作原理,在频域中求解出了供电电压与其所产生的谐波电流的解析关系。建立了每个周期电容充放电的数学模型,基于此计算出三相VSC中二极管的导通和关断时刻,并估算出直流侧电压。进而将交–直–交变换器时域的谐波非线性特征转化为频域的谐波耦合导纳矩阵模型,矩阵中的元素可直观地体现出各次谐波电压和谐波电流之间的耦合关系。通过将所提出模型的编程计算结果与Simulink时域仿真结果、实验测量结果以及传统恒流源模型的计算结果进行对比,验证了谐波耦合矩阵模型可准确地表征含三相不控整流的交–直–交变换器所产生的谐波。

一种基于SPWM的交-直-交型变频器系统简化模型

针对应用Matlab/Simulink/PSB对交-直-交变频器建模仿真存在运算量大,耗时长的问题,提出了一种适合于控制系统分析设计的简化高效的基于SPWM变频器系统模型。首先详细推导了基于通用模块的变频器开关函数模型;然后提出一种代替SPWM脉宽调制环节的等效方法,组成了变频器系统的简化模型,并分析了基于简化模型设计控制系统的有效性;最后通过仿真进行验证。结果表明简化模型保持了原模型的外部特性而实际用时显著缩短,适合于控制技术研究的仿真应用。

矩阵式变换器交—交直接变换控制分析

深入阐述了矩阵式变换器这一新型电源变换技术及其应用 ,特别是从等效交—直—交变换器的空间矢量调制方法出发 ,寻求交—交直接变换控制规律和双空间矢量 PWM调制技术 ,并按交—交直接变换控制方式实现了对矩阵式变换器建模和运行控制规律研究。仿真结果表明该直接变换控制具有优良的输入输出特性 ,证明了这一变换控制方法的正确性和可行性 ,更可将仿真中优化出的功率器件开关规律直接应用于矩阵式变换器的实际控制 ,为今后的实用化研究奠定了基础。

交-交电力变换器拓扑结构综述

为了解决交-直-交型变换器和直接型矩阵式变换器中存在的开关数量多、换流过程复杂的问题,详细地介绍了一些新型矩阵式变换器电路拓扑及其工作原理和控制方式,并将其与直接型矩阵式变换器进行比较,从而得出各式新型矩阵式变换器的优缺点,为后续矩阵式变换器在电力系统的应用奠定基础。

一种新型交-直-交变流器在双馈调速系统中的应用

通过研究基于传统晶闸管交-直-交变流器的双馈调速系统原理,提出了一种新型交-直-交变流器,对新型变流器的工作原理、主要器件参数设计进行了研究分析。在Matlab软件的Simulink环境下搭建新型交-直-交变流器及基于该变流器的双馈调速系统模型,对新型变流器工作过程及双馈电机的典型工况进行了仿真。结果表明,新型交-直-交变流器满足系统要求,实现了双馈电机的四象限运行。

利用晶闸管构成的交-直-交电压型变频电路的分析

从总体方面概括地分析了交直交电压型变频电路的结构和各部分的作用。重点分析了逆变器部分的2种工作状态:稳定工作状态和换相过程。在分析稳定工作状态时,给出在6种不同的工作状态下负载相电压和负载线电压的大小,并在分析换相过程时,详尽地说明了6个换相过程中的2种。对电气系的本/专科学生的学习有一定帮助。

调速用交-直-交电压型变频器的几个应用问题

介绍4种常用调速用交-直-交电压型变频器的应用问题及对策:高d U/dt、轴电流及功率器件热疲劳问题,给出定量数据;3种整流单元及公共直流母线;H桥级联变频器(CHB)的改进——2种四象限控制方法及用五电平H桥级联减少功率单元数量和简化变压器;3 kV三电平变频器驱动6 kV电机的解决方法。

交-直-交电力机车PWM调制方法研究

给出了一种适合于交 -直 -交电力机车的脉宽调制 (PWM)方案 ,针对逆变器开关频率低的特点专门设计谐波优化 SPWM调制方法 ,提出中间 6 0°过渡方法 ,实现了异步 SPWM、同步 SPWM、谐波优化 SPWM以及方波工况间的平滑过渡。该系统完全由单片微机实现。

单相直接AC-AC变换器的实现与分析

针对传统 AC-DC-AC变换存在的缺陷 ,采用高频调制直接 AC-AC变换技术 ,实现了两种不同结构的单相 AC-AC直接变换器 ,对其特点和仿真结果进行了分析 。

交-直-交同步电动机矢量控制系统的工程应用

针对目前轧钢工艺场合较多地采用交流同步电动机传动的情况,论述了利用6SE70系列逆变器、6RA70直流调速器及可编程控制器研发同步机交-直-交传动系统,并成功应用于安阳、北台、宁波1 780 mm热连轧卷取机上,此方案的研发及成功实施,为中型容量交流同步电机提供了一个性价比很高的解决方案。

基于TMS320F240的交交矩阵式变换器的研究

提出了一种基于TMS32 0F2 40芯片的交 交矩阵式变换器的实现方案 ,分析了系统实现的理论依据和软硬件的实现方案。实验结果表明了该系统的可行性 。

矩阵式交-交变频电源中DSP控制器的时间分配

介绍了矩阵式变换器的工作原理和空间矢量调制的控制策略 ,并以 DSP为控制器、IGBT为功率开关 ,制作了一套矩阵式交 -交变频电源实验装置。通过编制相应的控制软件 ,以 DSP为控制器 ,进行时间合理分配控制 。