双逆变器SVPWM调制策略及零序电压抑制方法

双逆变器具有与三电平逆变器相同的空间电压矢量分布,使直流母线电压利用率提高,在开放式绕组电机驱动系统中得到广泛应用。该文在分析双逆变器工作原理的基础上,研究双逆变器的调制策略,提出一种最大电压范围的双逆变器空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略,该策略首先将空间电压矢量平面划分为6个扇区,从而将参考电压矢量分解为两段:其中一段矢量等效为将双逆变器中的一个逆变器钳位在某一特定开关状态;另一段矢量由另外一个逆变器在其6个子扇区内调制实现。为抑制SVPWM调制所带来的零序电压,引入等效零矢量分配因子,通过零矢量产生的零序电压来抵消基本电压矢量合成时产生的零序电压。在开放式绕组永磁同步电机矢量控制系统中进行了仿真和实验研究,仿真和实验结果证明了所提方法的有效性。

开绕组电机共直流母线双逆变器调制策略优化

针对双逆变器调制产生的零序电压在共直流电压母线结构时形成的零序电流损害半导体开关器件和开绕组电机绝缘的问题,利用空间电压矢量解耦思想和正态分布原理提出了一种双逆变器零序电压消除和输出电压频谱优化的新方法。该方法在实现过程中无需进行相应的查表和扇区判断,直接利用解耦后的三相给定相电压的瞬时值来计算相应开关管的切换时刻,实现了双逆变器的零序电压瞬时值的消除。同时,利用正态分布原理对有效时间的置放位置进行修正,在不影响零序电压消除效果的前提下,优化了逆变器输出电压的频谱,降低了输出电压谐波含量。仿真和实验验证了所提方法的正确性和有效性。

一种新型双逆变器串联的光伏并网变流器

为实现光伏发电系统低成本高效率的运行需求,提出了一种双逆变器串联的光伏并网变流器拓扑。通过建立双逆变器串联系统的数学模型,得出了在光伏系统中无共模电压差的调制方法,并基于对2组逆变器有功功率的分析,提出功率均衡的系统控制策略,有效降低光伏系统的初始成本并提升电池板MPPT输出电压范围。仿真和实验结果验证了所提拓扑的可行性和控制策略的有效性。

一种可实现两组池板独立MPPT控制的新型双逆变器光伏并网变流器

为了实现光伏系统大容量高效率的运行需求,本文提出一种新型双逆变器串联的光伏并网变流器拓扑。通过建立双逆变器串联系统的数学模型,得出了在光伏系统中抑制共模漏电流的调制方法,进而实现了对双直流侧电压的稳定控制和两组串联光伏池板的独立最大功率点跟踪控制(MPPT),有效降低光伏系统的初始成本并提升发电效率。文中通过仿真和实验,验证了提出方法的有效性。

共直流母线开绕组变压器双逆变器的零序电流抑制策略

开绕组变压器双逆变器拓扑具有多电平输出、直流电压利用率高、调制自由度大、易容错的优点,在光伏并网发电系统中得到广泛的研究。当该拓扑共直流母线时,会存在零序电流的问题,而传统基于120°解耦调制的零序电流抑制策略会导致两逆变器的有功功率分配不均,影响系统性能。针对上述问题,提出一种基于新型零序电压消除空间矢量调制的零序电流抑制策略,所提调制策略仅选择零序电压为零的矢量进行调制,并通过合理配置开关时序使两逆变器的输出电压矢量幅值相等且相位互差180°,另外,两逆变器零矢量的作用时间可动态调节,用于抑制死区、管压降等非线性因素对系统零序电压的影响。所提方案可在有效抑制系统零序电流的同时,保证了两逆变器始终处于功率均分状态。最后,通过搭建实验平台,验证了所提策略的可行性和有效性。

抑制共模电压的双逆变器SVPWM调制策略

与传统星接绕组电机驱动系统相比,采用双逆变器供电的开放绕组电机驱动系统具有高母线电压利用率、更好的容错能力等优点,在电动汽车、电力牵引等领域具有良好的应用前景。但由于三相绕组中性点被拆开,导致系统中存在潜在的零序电流问题,零序电流会增加逆变器容量和系统损耗,甚至使系统无法运行。为消除系统零序电流,本文提出采用不产生共模电压的开关组合进行SVPWM调制,从而抑制系统的共模电压以及由此引起的零序电流。最后通过仿真和实验验证了这种方法的可行性。

基于DSP数字控制技术的双逆变弧焊电源

设计了一种采用两级逆变的变极性焊接电源,主电路分别采用移相全桥软开关技术和新型半桥式逆变技术。以单片机80C196KC作为控制系统的核心器件,采用PI控制实现了一次逆变闭环恒流控制;通过设定输出频率、正负半波幅值和占空比等参数实施输出二次逆变波形控制。试验结果表明,电源设计合理,输出波形可控,完全能够满足铝合金TIG焊的工艺要求。

共直流母线五相双逆变器共模电压抑制策略

由双逆变器驱动的五相开绕组电机在单一直流电压源供电时,PWM矢量调制策略将使逆变系统不可避免地产生共模电压。研究了一种消除五相双逆变器系统共模电压的方法。该方法利用最近四矢量空间矢量脉宽调制以及空间电压矢量解耦的原理将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为144°的等效参考电压矢量,并由两个五相逆变器分别单独产生,以此抑制双逆变器系统共模电压。仿真模型验证了该方法的正确性和有效性。

性能更优越的双逆变在线式UPS——电压补偿原理在UPS电路中的应用

双变换电路结构是当前各种品牌在线式UPS的主要电路结构形式,它的优点是很明显的,可为负载提供优质的交流电源;并且可为负载提供全面的保护,特别是作为交流供电设备的常规电性能指标,例如输出电压稳定精度、频率稳定精度、负载动态响应、波形失真度、市电失压时的输出电压转换时间、双向抗干扰能力等,都能达到很高的水平。但是,由于它的功率传输机制,两个变换器都要承担全部的负载功率,这就决定了它在对电网环境的适应能力、输出能力和可靠性方面必然存在着一定的局限性,就目前情况而言,所有的UPS厂商也正是针对这些局限性在不断改进提高他们的产品性能。

双逆变变频调速技术在桥式起重机上的研究与应用

本文主要介绍了双逆变变频调速技术原理及在桥式起重机起吊电机控制系统的应用情况和效果。

基于DFPMM的共母线型双逆变器驱动系统缺任意两相容错运行研究

为提高作战装备系统战技性能与可靠性,适应高机动复杂条件作战要求,高可靠电驱动系统在武器装备中起到越来越重要的作用,现已成为世界各国努力发展的方向。针对坦克火炮电驱动系统应用,因所处环境恶劣、易受冲击振动等,常常存在电气故障,而导致系统不能稳定可靠运行。该文提出一种具有强容错、高性能的基于双绕组永磁容错电机(dual-winding fault-tolerant permanent magnet motor,DFPMM)的共母线型双逆变器驱动系统,采用磁动势矢量图分析法进行系统缺任意两相容错运行原理的分析,并提出系统缺任意两相容错运行的控制策略。通过理论研究、仿真和实验验证,发现基于DFPMM的共母线型双逆变器驱动系统适用于单电源供电体制,能够减小体积重量,发生故障后系统的利用率较高,同时还能够实现系统在15种缺任意两相故障情况下的容错运行,以期使坦克火炮电驱动系统具备高可靠性和强容错性。

多功能双逆变式弧焊电源的研究

本文介绍一种采用ＩＧＢＴ作为开关元件的双逆变多功能弧焊电源的基本电路结构和工作过程，并对其二次逆变器换向时电流上升速度和峰值进行了定量分析计算。实验表明：该电源可单机实现直流、交流方波、脉冲多种输出，在小电流无稳弧装置的情况下，亦可以满意地进行铝合金的交流方波ＴＩＧ焊接，具有推广价值。

开绕组电机双逆变器拓扑分析与容错算法研究

基于开绕组电机的双逆变器拓扑能够有效提高输出电压等级与输出电平数,利用MATLAB环境下的线性变压器、受控电流源等模块搭建了开绕组电机的电气流仿真模型。分析了双逆变器拓扑的数学模型,针对其容错特性,提出一种基于参考电压矢量解耦的SVPWM容错控制算法,并搭建实验平台进行验证。仿真结果以及实验结果验证了开绕组异步电动机仿真模型以及容错控制算法的有效性。

双逆变交流方波弧焊机研制

设计了双逆变交流方波弧焊机,介绍了焊机主电路、一次、二次逆变电源控制电路基本原理,给出了二次逆变器控制电路,找到了场效应管失效的原因,设计了限制短路电流冲击电路,介绍了限制短路电流冲击电路及电流软启动引弧的原理,实现了电流软启动引弧,减小短路时浪涌电流对场效应管的冲击,解决了焊机可靠性问题。用光线记录示波器实拍一次逆变焊机短路时的电流波形及双逆变交流方波弧焊机短路、负载时的电流及电压波形,并对焊机进行了测试,得出了焊机主要技术指标,又进行了焊接工艺试验,试验结果表明,该焊机具有优良的工艺性能。

开绕组电机驱动用双逆变器死区效应补偿方法

与传统两电平逆变器的死区效应不同,开绕组电机驱动系统中双逆变器的开关死区将导致零序电压和零序电流,使绕组电流出现低频次谐波,影响系统的性能。提出了一种双逆变器开关死区导致的零序电压的补偿方案,通过扩展占空比最大的一路开关信号的导通时间,来插入一个补偿电压矢量,利用补偿电压矢量产生的零序电压抵消开关死区导致的零序电压,从而抑制系统的零序电压和零序电流。通过在开绕组感应电机驱动系统中的仿真和试验,验证了死区补偿方法的有效性。

唐山松下产业机器有限公司YC-300WX3双逆变控制交流/直流脉冲TIG焊机

应用广泛的TIG焊最高级焊机YC-300WX3双逆变控制交流/直流脉冲TIG焊机是唐山松下最新引进日本松下的先进技术开发的TIG焊机最高级机型,可实现铝材的高品质焊接。它具有以下特点: (1)具有多种焊接方式,可对应多种工件 a.交流标准TIG焊接:由薄板到厚板,可用于多种形状的焊接。使用脉冲控制,更可进一步做到高品质焊接效果。 b.交流硬性TIG焊接:此种焊接方式具有电弧集中性强、适合有间隙的薄板焊接。

改进滑模控制双降压式逆变器的动力学特性

本文将改进指数趋近律滑模控制引入到双降压式逆变器中,并对其动力学特性进行研究。首先,基于系统的工作原理,建立了系统的离散数学模型;其次,结合多种数值仿真方法描述了随控制参数变化系统由稳定到不稳定状态的演变过程,并得到控制参数的稳定工作域;然后,利用分岔图研究了外部参数对系统稳定性的影响;最后,利用快变稳定性定理进行理论分析。本文研究为改进指数趋近律滑模控制双降压式逆变器的设计和调试提供一定的理论依据。

基于超平面NSGA-Ⅱ的双输入双降压逆变器系统参数优化设计

针对第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)计算过程中存在种群分布不均匀、收敛性速度较慢的问题,提出超平面NSGA-Ⅱ(HP-NSGA-Ⅱ).该算法通过连接反映种群边缘分布的极值点构造超平面,以其法向量为进化趋势,对临界层个体在超平面进行投影,促使种群朝着分布均匀且收敛良好的最优解进化.以双输入双降压型逆变器(DIDBI)为多目标优化对象,开关损耗、输出电压总谐波失真和滤波元件体积为优化目标,依据谐振频率、电感电流纹波和功率因数的要求,推导出滤波电容、滤波电感和开关频率的约束条件,比较分析HP-NSGA-Ⅱ与NSGA-Ⅱ、考虑各目标重要度的γ-NSGA-Ⅱ的应用场合和价值.以某型逆变器样机为例,开展参数优化设计实验研究,结果表明了设计的有效性与正确性.

基于Sigma-Delta调制的双两电平逆变器调制策略

在多电平逆变器的调制中,Sigma-Delta调制器可以改善逆变器输出电压频谱,减少系统噪声。而将其运用到共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统中时,由于开关状态和开关频率的不固定,无法采用传统的改变冗余小矢量作用时间的方法来消除系统中的零序电压。为此,针对共直流母线双逆变器系统,提出一种调制方法,该方法利用Sigma-Delta调制器过采样及噪声压缩技术,优化逆变器输出电压频谱;同时,利用两电平空间矢量图中两个互差120°的基本矢量所对应的系统零序电压为零的原理,将参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互差120°的等效参考电压矢量,并由两台逆变器分别单独产生,以此实现对共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统零序电压的完全消除。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

基于双Buck全桥矿用逆变电源谐波抑制策略研究

针对目前非线性电力电子器件的广泛使用导致逆变器输出电能质量下降问题,通过对双Buck逆变器的研究提出一种改进型的嵌入式双PI+重复控制,结合双PI调节的动态响应快和重复控制对输出各次谐波抑制能力强的优点从而提高双Buck逆变器的稳态精度。最后在仿真平台对传统全桥逆变和双Buck全桥逆变分别采用传统PI控制和嵌入式双PI+重复控制带不同负载的情况下进行仿真分析并搭建了相应的实验样机平台进行验证。根据仿真和实验结果可以得出双Buck全桥逆变在抑制输出谐波方面比需要设置死区时间的传统全桥逆变更具优势,电压总谐波畸变率保持在2%以下,且所提出的新型控制策略在带非线性负载情况下对输出波形畸变有较大的改善,可明显提高输出电能质量。