外加电压和桥电压对压力传感器零点和灵敏度影响理论分析

分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U 与桥电Ve 、供电电压 Vcc 及流体压力P 之间的关系，并指出，不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响．在U ~Vcc 、P 的三维空间表达了三者之间典型关系曲线．在零点电压为零的等势面（Vcco）上显示出高的压力灵敏度，而在Vo^Vcc 关系曲线的极小值所在等势面上，压力灵敏度则低得多．建议零点输出的电漂移应作为压力传感器的一个特性指标．

外加电压和桥电压对压力传感器零点和灵敏度影响理论分析

本文详细的分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U与桥电压V(?)、供电电压Vcc及流体压力P之间的关系,并指出,不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响。在U～Vcc、P的三维空间表达了三者之间典型关系曲线。建议零点输出的电漂移应作为压力传感器的一个特性指标。

基于矩形区域分类的NPC型H桥级联五电平逆变器简化模型预测电压控制

为进一步提高中点电压钳制(neutral point clamped,NPC)H桥级联五电平逆变器的动态响应、降低控制器计算负担的同时确保装置低损耗运行,文中在电压矢量矩形区域分类的基础上,提出一种以满足动态响应和降低开关损耗为目标的两级优化模型预测电压控制策略。首先根据逆变器数学模型和期望电流进行目标电压矢量计算、修正,接着基于矩形区域分类对目标电压矢量进行定位;并以定位后的候选矢量为基础,设计了两级优化目标函数以输出满足要求的最优矢量。仿真和实验结果验证了该方法的有效性,与空间矢量脉宽调制以及传统模型预测电流、电压控制策略相比,该文所研究的两级优化模型预测电压控制策略,在确保逆变器动态响应的前提下既能降低控制器计算负担,还能有效减少器件开关损耗。

高压大容量混合型MMC半桥子模块下部IGBT损耗优化方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)存在器件损耗分布不均的问题,尤其是在逆变工况下,半桥子模块下部绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)损耗远高于其他器件,导致其热应力与故障率均较高,是制约高压大容量换流器可靠运行的关键因素之一。为此,文中提出一种混合型MMC器件损耗分布优化方法。首先,计算混合型MMC中各器件的损耗,分析器件损耗的分布特性。其次,分析电容电压对器件损耗的影响规律,明确降低半桥子模块电容电压可减少其下部IGBT的损耗。然后,在不影响换流器外输出特性的前提下,提出计及三次谐波电压注入及桥臂输出电压指令值差异化分配的控制策略,通过最大程度降低半桥子模块电容电压,减少其下部IGBT损耗。最后,开展MATLAB/Simulink和PLECS的联合仿真以及MMC样机实验,仿真及实验结果验证了所提方法可以改善混合型MMC损耗分布不均的问题,有利于提高换流器的整体可靠性。

混合9电平逆变器的H桥电容电压平衡控制

混合9电平逆变器是一种新型的多电平拓扑结构。文章在研究了H桥逆变电路直流电容电压充放电模型的基础上,得到了负载电流与电容电压变化之间的定量计算公式,进而详细分析了混合9电平逆变器H桥辅助逆变电路电容电压不平衡的内在机理,最后提出了一种基于电容电压不平衡预估计和零序电压注入的平衡控制方法。所提方法原理简单,实现容易,无需增加额外的硬件设备。通过仿真验证了在混合9电平逆变器的参考电压中注入零序电压后,混合9电平逆变器的H桥逆变电路电容电压得到平衡控制。

五桥臂电压源逆变器两永磁同步电机驱动的研究

以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,采用半周期调制策略实现两电机速度的独立控制。结合两电机的d、q轴数学模型,分别设计两电机的无差拍电流控制器。相比传统的PI控制器,无差拍控制器能将下一拍的输出值直接给定为控制量的参考值,从而缩短了系统动态过程的调节时间。仿真和实验结果验证了无差拍控制器的快速性和有效性。

四桥臂电压质量调节器及其在微电网中的应用

低压配电网电压跌落、骤升、不平衡、谐波等扰动影响微电网的正常并网运行,为抑制以上配电网电压扰动影响,采用具有综合补偿电压扰动能力的四桥臂电压质量调节器(VQR)。针对VQR的补偿目标,采用一种基于新型谐振PVPI控制器的电压电流双环控制策略,通过提取跌落后电压基波正序分量,将输出补偿量分为跌落(或骤升)补偿部分和用于抵消负序、零序及谐波电压分量部分,利用PVPI控制实现对两部分补偿指令信号的零稳态误差控制。仿真结果证明所提出的四桥臂电压质量调节器有效地补偿了配电网电压扰动的影响,提高了微电网故障穿越能力。

基于瞬时量和环流的MMC桥臂间电压平衡方法

这里提出一种模块化多电平换流器(MMC)的基于瞬时值信息的环流参考值生成方法,按照所生成的环流参考值控制环流可快速消除桥臂间的电容电压不平衡,同时不会影响到换流器交流端口或直流端口的控制。通过仿真和实验验证了所提方法的可行性和有效性。

载波移相调制下模块化多电平变换器的两类共模电压机理分析

在载波移相脉宽调制下,适用于中压应用的模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)存在两类共模电压(common-mode voltage,CMV)问题,即系统共模电压(system CMV,SCMV)与桥臂共模电压(arms CMV,ACMV)。目前还未有学者对两类CMV的产生机理和基本成分进行详尽的分析,文中以开关函数和子模块电容电压波动为出发点,进而得出两类CMV的基本成分和产生来源,然后对SCMV影响下的轴电压和轴电流及ACMV影响下的桥臂环流进行分析;利用得到的两类CMV的表达式对CMV抑制策略下两类CMV的相互关系进行分析,并对两类CMV的机理分析进行仿真和实验验证,为研究两类CMV对MMC系统产生的影响及其抑制策略提供理论依据。

半桥零电压开关多谐振变换器研究与应用

介绍了一种能工作在接近零开关损耗的半桥零电压开关多谐振变换器 ,对其进行了工作原理分析 ,讨论了变换器的性能特性 ,并通过一个 4 0 0W的DC

三相电压型半桥逆变器的数学模型研究

以常见的三相电压型半桥逆变器为研究对象,分别推导了三相电压型半桥逆变器在静止坐标系下和旋转坐标系下的数学模型,基于旋转坐标系下的三相电压型半桥逆变器数学模型,采用电压和电流闭环负反馈控制策略,搭建了电压和电流双闭环控制器。并通过实验验证了该数学模型与控制策略的正确性。

适用于某雷达的五桥臂逆变器双永磁电机控制

永磁同步电机具有功率密度高、结构简单、体积小、可靠性高等优点,在军工、航天、电动汽车以及风力发电等领域得到了广泛的应用。五桥臂电压源逆变器驱动双永磁同步电机是一种较好的容错控制方案,具有提高系统可靠性、开关器件少、成本低等优点。论文介绍了一种基于五桥臂电压源逆变器驱动双永磁同步电机的控制方法,针对传统半周期调制策略存在每台电机有效电压矢量作用时间最长为控制周期一半的问题,提出一种占空比校正策略,在不增加任何硬件电路且公共桥臂脉冲宽度满足两个电机在一个控制周期内要求的前提下,首先对两台电机有效矢量进行合理分配,提高了电机最大有效矢量作用时间,然后再均匀分配零矢量,从而在实现双电机容错控制的前提下,进而提高了两台电机直流母线电压利用率。仿真结果验证了该控制方法的正确性和有效性。

参考波为梯形波的模块化多电平变流器模块电容电压均压策略

模块化多电平变流器(MMC)在高压大功率直流领域得到了广泛的认可和应用,同时高频化能够减小设备的重量和体积,对MMC变流器桥臂参考电压为中高频梯形波时的模块电容电压均压策略进行分析。首先分析了梯形参考波的选取和应用场合。其次,针对梯形波提出一种模块电容电压均压策略:在桥臂电压上升和下降阶段采取预先排序的方式,减少了一个基波周期内的开通关断次数,同时降低了控制硬件的要求。另外,针对桥臂之间模块电压不均衡的情况,对桥臂参考电压平顶期进行修正,在上下桥臂之间建立通信,根据上下桥臂模块电容电压平均值的大小决定桥臂参考电压平顶期的实际导通个数。此外,根据梯形波和变换器的特点,分析了抑制谐波的策略。最后在PSIM中对所提出的方法进行建模仿真,结果表明:桥臂之间和桥臂内部的模块电容电压实现了均压,与传统的正弦波的调制方法相比,开关频率大大减小,且回路中3次谐波和5次谐波电流分量几乎为0。

五桥臂逆变器驱动的双永磁同步电机系统占空比优化调制策略

以五桥臂电压源逆变器驱动两台三相永磁同步电机控制系统为研究对象,提出一种适合该系统的占空比优化调制策略。在空间矢量脉宽调制的基础上,分析逆变器驱动信号占空比的取值范围;为满足不同情况下公共桥臂的控制要求,分别对5个桥臂的占空比进行合理优化。该策略在两电机解耦控制的同时,有效减少了两电机受零电压矢量控制的时间,扩展了系统的调速范围,从而能提高直流母线电压的利用率。仿真和实验结果验证了该调制策略的可行性和有效性。

双永磁同步电机五桥臂变换器模型预测控制

基于五桥臂逆变器供电的两台三相永磁同步电机系统,提出了一种基于模型预测方式的控制策略。在空间矢量脉宽调制的基础上,分析了五桥臂双电机控制数学模型;利用所建立的数学模型,本文提出的模型预测控制策略能够筛选出合适的空间电压矢量,在保证两电机速度独立控制的同时,缩短系统动态调节时间。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。

采用六相八桥臂变流器永磁同步电机系统的驱动及容错控制仿真研究

对双Y移30°的六相永磁电机控制系统分析时,如果电机本体结构设计时各相绕组间互感可以忽略不计,可以将其看作2套三相子控制系统进行分析。参考常规三相半桥拓扑结构下电机的建模,对三相四桥臂拓扑结构下的子系统进行建模;在三相半桥控制系统空间矢量调制原理的基础上,提出了三相四桥臂的三维静止坐标系下的空间矢量调制原理;最后,对常见的一相故障提出两种容错控制策略,并利用仿真对控制策略进行验证。

电桥式传感器供电的长线补偿研究

针对电桥式传感器供电时存在的长线电压损失问题,设计一种具有电压损失补偿的电路。通过理论分析,这种电路在技术上是可行的。实际验证后,这种电路也可以很好地对长线电阻导致的电压损失进行有效的补偿,使电桥工作在稳定的供桥电压。

低频工况下MMC模型预测控制策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在船舶电力推进系统、电力传动以及变频驱动等领域有着广泛的应用前景。然而,MMC在启动或低频运行时,子模块(sub-module,SM)电容电压波动急剧增大,严重危害了MMC系统的安全运行。文中提出一种MMC低频SM电容电压波动抑制的模型预测控制策略。建立含共模电压的电流预测模型及桥臂电压差预测模型,构建统一控制代价函数对参考值与实测值的误差进行评估。在滚动优化中采用2N+1电平输出方式,可为低频MMC的最优控制提供更多的选择自由度。为验证所提控制策略的可行性与有效性,对其进行仿真和实验研究。结果表明,所提的控制策略能有效抑制低频时MMC子模块电压的波动,降低系统输出电流谐波含量,提升MMC系统安全运行能力。

试论用YJ—5应变仪测试散热差构件应变时所产生的“零漂”问题

本文阐述了如何用YJ—5静态电阻应变仪测试散热差构件应变所产生的“零点漂移”问题,结合在有机玻璃试件上进行测试的具体情况,提出了产生“零漂”的原因和二点解决方法,并认为这一方法适用于其它型号的静态电阻应变仪。

基于波形实时分析的动车组三电平逆变器故障诊断技术

多电平逆变器已经广泛应用于高压大功率场合,因此关于这类电路的故障诊断也变得越来越重要。本文研究了三电平逆变器单个器件开路故障的诊断问题。根据调制电压和对应相电流的方向,把电路分成四个工作区间。当器件在不同工作区间开路时,对桥臂电压波形进行详细的实时分析,并提出三条故障判断依据。设计具体的故障诊断电路,根据桥臂电压波形的电平及其持续时间的变化实现器件开路故障的自动诊断。实验结果表明,该方法能够快速区分提出的故障模式,并精确定位到故障器件。