双脉宽调制变频器一体化控制策略

分析了双脉宽调制(PWM)变频器的工作原理与运行特性,在此基础上针对其直流电压易出现波动的缺点,提出了一种新型的带有电流前馈的双PWM变频器一体化控制策略。该控制策略将逆变器负载的动态特性整合在PWM整流器的电流控制当中,加速了整流器和逆变器之间的电流平衡,减轻了直流环节滤波电解电容器的负担,稳定了直流母线电压。系统仿真结果表明该方案正确、有效。

基于双脉宽调制的交错Boost集成型CLLLC谐振变换器宽增益控制策略

交错Boost集成型CLLLC谐振变换器具有高增益、高效率等优点,在使用脉宽调制时理论上可得到较宽的电压增益范围,但其在现有的定频同步PWM下会随着占空比逐渐偏离0.5而出现越来越大的电流尖峰,导致占空比调节范围受限,其电压增益范围相比于传统的谐振变换器无明显优势。为实现宽增益,该文采用双脉宽调制的方法克服了定频同步PWM的缺点,提出定频同步双脉宽调制与变频双脉宽调制两种调制方式,并通过分析,构建两种调制方式的切换点,最终形成一种宽增益控制策略。该文分析了所提出宽增益控制策略的工作原理及运行特性,并通过实验验证了该控制策略的可行性与理论分析的正确性。

基于系统级功率平衡的双PWM变频系统模型预测控制研究

近些年来,双侧脉宽调制变频系统相关技术的研究已成为热点问题,该文在模型预测控制的基础上,提出了一种新型的功率预测算法。该算法中,整流侧采用模型预测直接功率控制,逆变侧采用模型预测直接转矩控制,为了补偿系统本身延迟,双侧均采用2步预测控制。同时,在直流电压外环中引入系统级功率平衡模型,在逆变侧输出功率前馈的基础上,对稳态响应所需功率进行实时性预测补偿,对动态响应所需功率进行阶段性超前预测补偿。以异步电机为负载的仿真和实验对比研究结果表明,改进的功率预测控制能够进一步抑制突变时的电压波动,提高了直流侧的动态响应,在系统能量流动精确控制的同时实现了双侧控制性能的协调提升。

一种基于PWM控制的高性能单相变频器设计

通过对某国家重点实验室进口设备所配套的单相电容电动机电源的改造,介绍了一种基于PWM控制的高性能单相变频器。该变频器采用特定的谐波消除方法,生成PWM开关控制信号,使单相交流电源电压基波含量高f、/u变化范围宽,基本消除了低次谐波。详细介绍了各单元电路的设计方法,通过实验和试用证明,变频器输出电压稳定,满足了对实验设备的性能要求。

基于DSP和IPM的级联五电平变频调速系统的研究

级联多电平技术解决了大功率开关设备的开关频率和开关容量存在的矛盾,是目前电力电子领域研究的热点。本文根据变频调速系统的基本原理,利用数字信号处理器和智能功率模块,给出了变频调速系统的硬件实现,并阐述了利用数字信号处理器产生控制脉冲的方法和系统的控制程序的设计。本文通过计算机仿真分析了基于载波移相SPWM技术的级联五电平变频器的输出电压波形和频谱分析。采用先进的TMS320F2812数字信号处理器作为控制中心,设计了级联五电平变频器的控制软件,并利用DSP实验箱进行了实验。实验结果表明,级联五电平变频调速系统的输出正弦波逼近程度高、性能稳定,与仿真验证基本吻合,可以广泛应用于电气传动系统中。

全数字控制IGBT-SPWM交流变频调速系统的研究

介绍一种以IGBT作为输出半导体的11kVA通用型脉宽调制(PWM)变频装置。采用8098单片机为核心的控制系统,实时控制三相高频可编程脉宽调制器(SLE4520),产生SPWM(正弦脉宽调制)信号的数字控制方法,改善了PWM变频器的性能。实验表明,系统运行平稳,调速平滑,动态性能好。

一种双相结构的同步Buck DC/DC变换器

指出了同步降压型直流-直流变换器从拓扑结构上实现软开关技术优点与在大功率场合下电流纹波大的特点,结合电感磁耦合技术将其扩展为双相结构的同步Buck型DC/DC变换器,分析了电感输出电流纹波减小的原理,并对不同负载下电路的工作特点进行了分析,采用可变频率的脉冲宽度调制控制方式以达到不同输出功率时的效率,试制了一台2kW的同步Buck DC/DC变换器样机,并给出了实验结果。变换器采用DSP芯片TMS320F2808作为控制管理芯片,通过积分分离数字PID算法改变控制量,具有较优异的动态性能,在蓄电池维护领域得到较好的应用。

现代交流调速技术的发展与现状

脉宽调制变频技术应用于交流调速后 ,现代交流调速技术的发展和实用化走上了新的道路。本文综述了交流调速技术的发展和调速系统的基本类型 ,展望了它未来的发展方向。

IMPROVEMENT IN WAVEFORM OF SWITCHING POINT-PRESET SPWM INVERTERS

Total harmonic distortion (THD) is one of the key technical indexes of inverter output voltage. Optimization o f switching points and filter parameters could ensure the switching-point-preset sinusoidal pulse width modulation (SPWM) inverters with low harmonyic content in theory.The THD value would be increased by switching time delay of power devices and control circuit. A new control coecuit with delay time compensation is presented in this paper. With this control scheme, the output of the inverter could be basically identified with the theory given.Test results of experimental circuit verify that the control circuit presented in this paper is feasible. The THD of the inverter output voltage could be reduced to a certain extent by this method.

基于ATmega128的VVVF中频电源设计

基于ATmega128单片机的智能化特点,设计了一种新型变压变频中频电源。该电源采用斩波调压和逆变调频相结合的方法实现变压变频功能,具有电压、频率独立调节的优点。与传统SPWM方式相比,利用面积中心等效法原理产生SPWM信号,输出波形具有更好的对称度,显著减小了高次谐波分量。为验证理论分析,设计了一台1kW/2kHz的实验样机。实验结果表明,该电源电压幅值和频率可实现独立调节而互不干涉,结构简单,在内圆磨床和电动工具等应用中频电源的领域具有很好的实用价值。

双PWM变频器中的IGBT模块损耗

在电力电子变换器中,功率器件的损耗是系统损耗的主要部分,准确地计算其损耗,建立适用于实际应用的损耗模型可以指导系统的器件选型和散热设计。该文详细分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及其反并联二极管的开关过程,建立了器件的通态和瞬态的损耗模型,并考虑了结温、杂散参数等因素的影响。在此基础上推导了系统在空间矢量脉宽调制(SVPWM)方式下1个周期中的通态损耗和开关损耗的平均功率,从而建立了一套比较实用的考虑结温对器件损耗影响的损耗计算方法。最后在一台55 kW双脉宽调制(PWM)变频调速系统样机上进行了实验验证。