基于捕食策略遗传算法的3电平中点箝位型逆变器特定谐波消除脉宽调制技术

基于遗传算法(GA)的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术存在易早熟、易收敛于局部最优解等问题,影响了开关角度解的精确度。为此,提出了基于改进遗传算法的3电平SHEPWM控制技术。该方法通过采用捕食策略遗传算法(PSGA)对3电平SHEPWM方程组进行求解,解决了传统数值算法对初值的依赖性、标准遗传算法易早熟等问题,同时该方法可拓展到更多电平的SHEPWM方程组求解中。以1/4周期3角度SHEPWM方程组为例,给出了各个调制度下的开关角度轨迹,同时给出了较高调制度下的另1组可行解。算例结果验证了该方法的正确性。

三电平双模块并联协同特定谐波消除脉宽调制

针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块输出总的谐波为零,有效地提高双模块并联系统电流谐波性能.为了抑制器件死区引起的并网电流中5次、7次谐波,引入频率自适应广义积分控制器.该控制器在离散域直接设计参数,避免数字化过程导致控制器性能偏差.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性、优越性.

实时求解特定消谐方程组的新算法

基于特定消谐脉宽调制技术 ,建立了消除特定谐波的非线性超越方程组 ,重点研究了实时求解非线性超越方程组的新算法 ,该算法在 DSP控制器上运行和仿真 ,实现了消除特定谐波的非线性超越方程组的实时在线求解 ,文中给出了仿真和实验结果。

基于SHEPWM的多模式调制切换算法

为了抑制切换过程电流和转矩冲击,提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式调制平滑切换算法.根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况;基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和调制度的关系;将切换过程抽象为电流基波及各次谐波的一阶暂态响应过程,建立了切换过程的数学模型,从电路原理的角度分析了切换冲击的产生机理;基于RT-LAB半实物实验平台对两种切换算法进行了硬件在环半实物试验对比.研究结果表明:谐波幅值突变是造成转矩冲击的原因,在相电压基波相位π/2和3π/2处切换谐波电流幅值不发生变化,相电流可以平滑过渡;三相无法同时满足相位为π/2或3π/2的条件,因此分别在相电压基波相位π/2和3π/2处切换,切换过程电流和转矩冲击得到有效抑制.

三电平NPC逆变器的一种空间分区矢量提取的SHEPWM调制策略

深入分析基本空间矢量SV与特定谐波消去SHEPWM之间的内在联系,提出三电平NPC逆变器的一种基于空间分区矢量提取的SHEPWM调制策略,推导出空间电压矢量PWM的三相等效调制波规则采样的开关角矩阵,得出基本空间矢量SV的选用与规则采样的运算关系以及SHEPWM的脉冲状态由基本SV组成的矢量序列特殊解。在此基础上,在三电平NPC逆变器的矢量空间六边形所分区的两电平六边形中,研究SHEPWM脉冲序列的空间电压矢量组成的扇区分布,并提取相应的基本SV,求解作用时间。SHEPWM的脉冲状态由空间分区提取的基本SV矢量序列运算合成而实现,避开了其开关角非线性超越方程组的求解,并具有同样的消谐效果且便于实现。

三电平逆变器SHEPWM的一种空间电压矢量合成算法

三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表,推导基本SV矢量的作用时间,形成矢量序列,实现了三电平逆变器SHEPWM的一种电压矢量合成新算法,该算法中的开关角可通过基本SV矢量运算而直接生成且易于快速实现。

双极性SHEPWM技术在内燃机车主变流器的应用研究

简要阐述了双极性SHEPWM(特定次消谐脉宽调制)的数学模型,建立了消除特定谐波的非线性超越方程组,论述了求解此非线性超越方程组的新方法,推导了开关角计算关键参数。针对内燃机车主变流器主电路特点,进行了基于TMS320F28335芯片+FPGA的控制电路的硬件和编程设计。试验结果表明,在不同开关角之间切换时过渡处未出现电流波动,切换较平稳。

飞机座椅电源的研究

飞机座椅电源是为了满足机上乘客电子设备用电需求而设计的。飞机座椅电源产品的研制对设备的国产化,安装成本的降低等方面都有重要意义。在此参照DO-160F,Boeing D6-44588以及Airbus ABD0100等相关电磁测试要求,设计了一款飞机座椅电源,采用特定消谐脉宽调制(SHE-PWM)技术,实现了115 V/400 Hz航空电至110 V/60 Hz交流电的转换,能够满足机上旅客个人电子设备的用电需求。试验运行结果表明,该电源性能稳定可靠,输出电能谐波特性良好,总谐波畸变率为3.31%,符合航空用电要求。

基于交流变频技术的感应耐压试验仪设计与试验

采用交流变频技术制成感应耐压试验仪,代替三倍频发生器,实现了对电磁式电压互感器感应耐压试验和励磁特性试验功能。该仪器具有整体性能先进、操作简单、重量轻、成本低等特点,是应用新技术的高电压试验设备。