基于相间有源阻抗平衡单元的多相交错并联LLC谐振变换器均流策略研究

文中提出一种基于相间有源阻抗平衡单元的新型多相交错并联LLC谐振变换器均流拓扑。通过在相间构建有源阻抗平衡单元匹配相邻相的阻抗网络,从而平衡相邻相谐振元件因参数容差造成的输出电流不均衡。得益于相间有源阻抗平衡单元仅在相邻相之间传递部分能量,其增加的损耗较小。比较几种可能的相间有源阻抗平衡单元结构,并提出一种以开关电感作为有源阻抗平衡单元的均流拓扑。详细分析所述方案的均流机理和设计过程,并对其控制策略和多相拓展进行探讨。最后,通过搭建一台12 V/40 A的两相交错并联LLC谐振变换器样机,验证所述均流方案的可行性。

基于单辅助绕组构造虚拟受控电压源的两相交错并联LLC谐振变换器均流策略

文中提出一种基于单辅助绕组构造虚拟受控电压源的两相交错并联LLC谐振变换器均流策略。将其中一相的辅助绕组作为虚拟电压源串入另一相谐振回路中,进一步通过调制相与相之间的交错角调节虚拟电压源的相位以改变该相谐振腔的等效输入电压,从而实现输出均流。所述方案仅需增加一个辅助绕组,结合移相控制策略便能实现输出均流和纹波电流抵消,结构简单且几乎不增加电路成本和损耗。详细分析所述均流策略的工作原理和设计要点。最后,通过搭建一台12V/40A的两相交错并联LLC谐振变换器实验样机验证所述方案的可行性。

双电压合成矩阵变换器换流策略的改进

换流问题是矩阵变换器工业应用的主要障碍之一。基于双电压合成策略,分析了传统的四步换流策略由于换流时刻存在延迟,降低了换流可靠性,并且会导致输入和输出波形发生畸变。根据四步换流策略的原理,将四步换流缩短为两步换流,大大减少了换流时间。利用Matlab/Simulink软件建立了相应的仿真模型,并利用dSPACE硬件实时仿真平台进行了实验。仿真和实验结果表明,两步换流策略提高了换流可靠性,改善了输入输出波形质量,其输出电流THD值(总谐波畸变率)由4.68%降为2.67%。

矩阵变换器的一种安全换流策略

矩阵变换器由于换流困难始终无法在大功率环境中得到推广应用,该文在传统的电压型两步换流法的基础上,提出一种过渡区间采用四步换流的安全换流策略,在电压接近的换流两相之间插入3个安全续流状态来实现换流,避免了电流型换流法小电流检测困难的问题,解决了原来换流法换区间时容易短路的现象,完善了电压型换流策略。该策略不仅对输入输出波形影响较小,而且实现较为简单,系统开关损耗也不会增长很多。全压380V输入和5kW功率输出实验结果表明,该换流策略是可行的。提出的新型换流策略可在大功率交–交电力变换中得到进一步推广和应用。

矩阵变换器四步换流策略的优化方法研究

由于矩阵变换器(MC)电路没有续流路径,它的换流过程比交-直-交变换器更为复杂.换流问题是阻碍其工业应用的主要原因之一.本文在深入分析换流机理的基础上,基于双电压合成策略,对四步换流策略进行了优化.通过改变换流顺序、减小换流所需时间和调整窄脉冲等方法,既提高了换流的可靠性,也改善了波形质量.最后通过仿真方法验证了结论的正确性和有效性.

矩阵变换器的电压型两步换流策略

分析了基本的电压型两步换流策略,在输入两相电压值接近(电压换区间)时刻,由于输入相电压的相对大小判断错误而导致输入相的短路现象以及原因。为此,提出了基于电压型两步换流策略的矩阵变换器控制方法,通过引入过渡区间,并在过渡区间内定义新的P、M、N状态和PM、MN、NP暂态以及调整过渡区间中每个调制周期的零矢量和双向功率开关状态换流次序,可以避免输入相电压在过渡区间因判断不准确而出现的短路现象,实现矩阵变换器安全、可靠的两步换流和稳定运行,且输出电压波形和输入电流波形不受影响。在5kW矩阵变换器实验样机上进行了大量的实验,实验结果表明,所提出的控制方法可实现矩阵变换器电压型两步换流和安全运行,而不需要外加专门的精确检测输入相电压相对大小关系的测量装置,控制电路简单易行。

矩阵变换器变步长换流策略

分析了传统四步换流及改进的四步换流策略的特点,以安全可靠换流和改善输出波形质量为目标,提出一种新的矩阵变换器变步长安全换流策略。该换流策略以电压法四步换流为基础,综合考虑了电压大小和电流方向,并据此划分了安全区域与不安全区域,在不同区域采用不同换流策略,既充分保证了换流可靠性,也减少了换流时间,改善了输出波形质量。最后,通过实验验证了所提出变步长安全换流策略的有效性与可靠性。

基于恒定电流策略的电动机软启动系统研究

针对高压大功率电动机启动电流过大问题,提出了一种基于电力电子电抗器的软启动限流与补偿一体化方法,为了保证启动过程中有足够大的启动转矩,并能将启动电流限制在设定的范围,采用恒定电流策略对软启动控制系统进行了设计。在仿真阶段,针对电动机铭牌数据与仿真参数不一致问题,提出了一种实用的电动机参数离线计算方法,该方法可以方便、准确地获得电动机的仿真参数。最后,仿真和试验结果验证了该软启动系统良好的启动性能。

双级矩阵变换器换流策略研究

针对双级矩阵变换器(TSMC)特殊的换流问题,研究了一种可使TSMC安全可靠工作的换流策略。分析了四步换流原理,给出了实现框图,并最终搭建了一台基于英飞凌单片机XE164+CPLD的实验样机,对换流策略进行了实验验证。实验结果表明,四步换流是一种切实可行的换流措施,不仅能实现TSMC安全可靠换流,且对TSMC输入输出性能无影响。

改进的矩阵变换器全数字化电压换流策略

简述矩阵变换器数字换流技术发展情况,说明功率集成场合对换流技术的要求。通过分析输入侧功率角变化对矩阵变换器全数字电压换流技术的影响,指出现有全数字化电压换流方案的缺陷,并提出新的改进原则,接着给出详细的数字化电压换流策略实现方法,分析新方法对变换器换流次数的影响。最后采用全数字化四步电压换流策略的实验电路进一步验证新方案的可行性。

矩阵式电力变换器换流策略的改进

分析了双电压合成控制策略和传统四步安全换流策略的特点,以矩阵变换器的可靠换流为目标,提出了基于电压法四步安全换流策略的改进方法,包括设计出新的PWM脉冲发生方式和采用电压法三步安全换流策略.新的PWM脉冲发生方式既满足了双电压合成策略需要发出不规则PWM脉冲的要求,也简化了脉冲发生电路设计,采用电压法三步安全换流策略使得换流时间减少了1/3,改善了输出波形质量,同时提高了换流的可靠性.最后通过实验方法验证了改进后的矩阵变换器换流策略的可靠性与正确性.

矩阵变换器混合型换流策略

针对传统混合型换流策略中存在的换流失败问题,提出基于电压临界区域的多步换流策略.该方法以电流型换流策略为主,在电流过零点区域采用电压型换流策略.针对电压临界区间内输入电压接近的两相间的换流,通过第三相的续流,采用六步操作来实现安全换流.结合矩阵变换器的空间矢量调制策略,实现整个区域内的纯四步换流,并据此研制出一台矩阵变换器原理样机.实验结果表明,该方法不需要精确的测量电路即可实现安全、可靠换流,可在大功率矩阵变换器中得到进一步的推广和应用.

矩阵式双向变流器改进型换流策略

针对基于矩阵式变换器的双向变流器电压电流型一步换流策略进行研究。通过分析电压电流型一步换流中存在的问题,指出其在输入相电压相对大小判断不准确时会使得输入电流波形畸变,并提出了基于过渡区间两步换流的改进型换流策略。通过在输入相电压大小相近时设置合适宽度的过渡区间,在过渡区间内采用两步换流,在过渡区间外采用一步换流,从而有效地避免了电压扇区判断错误的情况。最后通过仿真模型和实验样机,对所提出的改进型换流策略的有效性和正确性进行了仿真和实验验证,结果证明所提换流策略能准确地判断电压扇区所在空间,改善输入电流波形。

矩阵变换器两种四步换流策略的对比研究

矩阵变换器自诞生以来,其换流策略的研究很多,基于电流方向检测与电压方向检测的四步换流策略都得到广泛的研究和应用。一些研究人员对四步换流的具体过程以及输出波形进行了一定的分析,而很少对它们的难易程度、输出波形的可靠性和波形质量做进一步对比分析。在深入分析换流策略的基础上,结合双向开关对四步换流策略作详细的介绍,在保证换流的可靠性、改善波形质量的基础上,通过MATLAB仿真方法验证了结论的正确性和有效性,并分析比较了两种四步换流方式的优缺点。

桥式直接交交斩波变换器及换流策略研究

为解决交流斩波功率变换器中双向全控电力电子开关结构复杂、换流过程繁琐的问题,研究了一种新颖的桥式直接交交斩波变换器,并提出了与之相适应的非互补控制换流策略。首先通过改进变换器结构和功率流向,取代了单管组合式双向全控开关的设计方案,简化了多路驱动电路间的隔离设计,使线路分布参数的影响较小,开关器件与驱动电路的一致性好,成本降低。换流策略设计了有源、续流和死区3种工作模式以及多种性质负载条件下的换流路径,消除了输出电压失控区间,且不使用电流极性检测环节。最后设计了功能样机,在多种负载条件下进行了性能测试。实验结果验证了方案的有效性。

矩阵变换器双电压法四步换流策略的改进

分析了基于双电压合成策略的传统四步换流的特点,以安全换流和改善输出波形质量为目标,提出了改进的四步安全换流策略.改进策略包括改变PWM脉冲顺序、采用变换流时间的四步换流策略以及基于双电压合成控制策略的简化PWM脉冲产生方法.改进的换流策略既充分保证换流的可靠性,也减少了换流时间,并设计了简化脉冲产生方法使得PWM脉冲形成更为简单.换流策略的改进使得输出波形质量得到了改善,消除了换流过程中存在的开、短路故障.并通过试验验证了改进安全换流策略的有效性与可靠性.

矩阵式变换器安全换流策略研究

本文对矩阵式变换器的开关换流进行了分析,论述了四步换流策略的正确性和可靠性,并通过CPLD加以实现。仿真和实验结果表明四步换流策略可以使矩阵变换器中的双向开关换流安全可靠地进行。

矩阵式变换器四步换流策略的实现及其MATLAB仿真

矩阵式变换器换流策路的研究很广泛,基于电流方向检测的四步换流策略,以及基于电压方向检测的四步换流策略都得到了进一步的研究和应用,随着理论研究地一步步成熟,随之而产生的两步换流策略也成为研究的热点。很少有研究人员对四步换流的具体过程以及输出波形进行详细分析。本文选择两相电压输入,对基于电流方向检测的四步换流策略进行详细的分析,并在MATLAB下进行了相应的仿真,得出换流过程的输出电压和电流的波形。

基于CPLD矩阵式变换器换流策略的试验研究

详细介绍矩阵式变换器在四步换流策略原理的基础上,提出了变步长四步换流策略,缩短了换流时间,改善了输出电压的质量;给出了基于CPLD变步长四步换流策略的实现方式。试验结果验证了变步长换流策略及其实现方式的可行性和可靠性。

矩阵变换器的四步换流策略及其实现

矩阵变换器是一种新型的交交变频器 ,它具有单位功率体积小、理想的输入输出波形、功率因素高、动态响应快等特点 ,近年来一直是研究的热点 ,本文将叙述的是矩变换器的换流问题及其人基于 CPL D技术的解决方法 ,并给出了仿真及实际的换流和输出电压波形。