基于H桥拓扑结构的励磁电流放大器

利用H桥电路拓扑构建励磁电流放大器,该拓扑结构只需要两个IGBT功率管,结构简单,有效缩减了励磁设备的体积并降低了成本。建立了该放大器的数学模型和仿真模型,给出了相应的仿真和试验结果。仿真和试验表明,H桥拓扑结构的励磁电流放大器,具有快速动态性能,对直流电源输出电流幅值的要求低且放电速度快。该电流放大器的PWM控制信号的占空比D在0.5～0.8之间,弥补了Buck电路放电较慢和在特殊工况时PWM占空比较小的不足。

同步发电机励磁电流放大器研究

给出了励磁电流放大器所使用的Buck电路和电压双象限H桥功率主电路的工作原理,并针对后者分析了两路中心对称但占空比不同的PWM实现三电平工作方式(称为对称PWM法),同时提出了采用两路占空比相同但具有一定相位差的PWM控制方法以减小电流纹波(称为移相法)。给出了对称PWM法和移相法两种方式下的电流纹波计算公式,指出半周移相(180°移相)时电流纹波大为减小且几乎不受电源电压影响。利用Matlab对励磁电流放大器进行了仿真,构建了以DSP为控制核心的试验平台,并进行了发电机励磁调节试验。理论分析、数字仿真和试验结果表明,对不同工况下的纹波大小分析正确有效,试验所采用的励磁电流放大器调节性能优良。

励磁电流功率放大器数学模型及其稳定性研究

对励磁电流精确控制是发电机励磁系统的重要要求,本文对具有H半桥结构的励磁电流功率放大电器工作原理进行分析和仿真。建立了以H半桥励磁电流功率放大器和感性负载为对象的电流闭环控制数学模型,并在对模型进行合理简化基础上,根据根轨迹和劳斯判据理论推导PI调节器参数的稳定域,通过试验验证了PI调节器参数对系统稳定性能的影响。根据分析和试验对控制器参数进行调整,确定合理的PI调节器参数,实现励磁电流以较小的超调量和较快的响应速度稳定输出。试验结果表明了理论推导的正确性,该方法简单有效,具有一定的工程应用价值。