单周期控制无乘法器三相电压型PWM整流器

对基于单周期控制的三相PWM高功率因数整流器进行了研究 ,推导了单周期控制三相电压型PWM整流器的控制规律 ,它不需要乘法器更不需要对电源电压进行检测 ,其控制逻辑非常简单并且以恒定频率工作。完成了 5kW三相PWM整流器的设计和实验研究 ,进行了稳态试验和负载 1 0 0 %突变的动态响应试验 。

单周期控制的三相PWM整流器的动态特性研究

分析了在单周期控制条件下三相高功率因数整流器的工作原理,并推导了三相PWM整流器的开关数学模型和等效控制方程。在建立此模型的基础上,基于庞加莱映射推导了三相PWM整流器工作时的稳定性条件及动态特性。应用仿真软件Saber在以上理论分析基础上完成了功率因数校正变换器建模与数字仿真,并进行了2kW三相PWM整流器的试验研究,详细研究了系统在负载变化或输入电压扰动等动态情况下的稳定性和动态特性,仿真和试验结果验证了理论分析的正确性。

储能电感电流限定单周期控制单相电流型PWM逆变器研究

为了克服传统单相电流型PWM逆变器存在的储能电感及其电流大、输出电压波形畸变严重的固有缺陷,提出了一种具有储能电感电流限定的单周期非线性控制单相电流型PWM逆变器,储能电感电流在高于和低于限定值两种情况时逆变器分别工作在续流方式和Boost方式。深入分析研究了这种逆变器一个低频输出周期内的八种电路模式、开关状态方程和高频开关工作过程等稳态原理特性,推导出了电压传输比、储能电感电流限定值、储能电感、输入和输出滤波器、功率开关电压和电流应力等主要参数的设计准则。设计并研制成功的1k VA 110VDC/220V50Hz逆变器样机具有单级升压变换、变换效率高、输出波形质量高、储能电感小等优点,证实了所提出研究方案和理论分析的正确性,有效地克服了传统单相电流型PWM逆变器的固有缺陷。

单周期控制PWM整流器的研究

单周期控制(OCC)具有抗电源扰动能力强、动态响应快、鲁棒性强、恒频控制等优点,而被广泛应用在各类变换器中。单周期控制PWM整流器与传统控制PWM整流器相比,不需要检测输入电压、不需要锁相环电路和其它同步电路,只需检测输入电流和输出电压,用模拟器件就可实现控制策略。具有电路简单、成本低、可靠性高等优点。提出基于单周期控制单相PWM整流器,理论和仿真实验证明控制策略的有效性和实用性,实现了变换器的输入端单位功率因数。

基于PWM控制芯片的Buck变换器非线性现象研究

对实际的PWM芯片控制的Buck变换器中的非线性现象展开研究,建立了实际PWM控制芯片的非线性模型,得到UC3842控制下电感电流的分叉图和Lyapunov指数,进一步得到PWM芯片控制下Buck变换器周期态和混沌态下的频率响应特性.

改进单周期控制的双向功率流三相PWM变换器

传统单周期控制的三相PWM变换器不需要乘法器、dq坐标变换和网侧电压检测,但其工作在轻载时会出现不稳定的现象,同时不能实现整流和逆变的模式切换。本文通过大信号分析探讨了造成上述缺点的根本原因,并提出了一种改进的单周期控制的三相AC/DC双向PWM变换器,在大信号分析的基础上推导了其控制规律,并探讨了系统的稳定性。建立了10kW三相AC/DC双向PWM变换器的仿真模型,该模型比传统的控制方法具有动态响应快,轻载工作稳定和能够实现能量双向流动等优点,最后通过实验验证了该控制模型的可行性和高效性。

单周期控制ZVS PWM全桥三电平电流源

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动时,仅在一个周期内就可以实现控制目标。在简要分析单周期控制机理的基础上,提出了一种改进的单周期控制方法,并在ZVS全桥三电平直流电流源中验证了这种新颖的控制方法。基于单周期控制研制了一台3kVA的ZVS全桥三电平直流电流源实验样机;给出了设计实例和实验结果。实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠且通用性强。

单周期控制三相电压型PWM整流器

文章对基于单周期控制的三相PWM高功率因数整流器进行了研究,推导了单周期控制三相电压型PWM整流器的控制规律。它不需要乘法器更不需要对输入电压进行检测,其控制逻辑简单并且以恒定频率工作,可以在每个开关周期控制输入电流跟踪正弦参考量,从而实现低电流谐波畸变和高功率因数。基于Multisim2001软件平台,建立了基于单周期控制的三相电压型PWM整流器的仿真模型,完成了6kW三相PWM整流器的设计和实验研究,仿真和试验结果都验证了理论分析的正确性。

单相半桥PWM变换器单周期控制研究

在基本单周期控制基础上,提出一种单相半桥脉冲宽度调制变换器改进单周期控制算法,引进桥臂电容电压差值变量,构建桥臂电容电压闭环控制,明显改善了基本单周期控制算法应用在单相半桥脉冲宽度调制变换器中桥臂电容电压严重不平衡的问题,限制了桥臂电容中心点电压波动范围,使变换器系统稳定性增强,增强了带载能力,同时实现交流侧高功率。在理论分析的基础上,对控制算法进行了系统的建模仿真,仿真结果表明单相半桥变换器能改进单周期控制算法的有效性。

双馈风力发电中基于单周期的双PWM变换器控制策略

分析了基于单周期的PWM控制原理及其相对于传统PWM控制方法的优点,将单周期控制方法运用到双馈风力发电的双PWM励磁变换器中。以输出直流稳定电压作为网侧变换器的控制目标,推导出整流电路中的单周期控制策略;以输出跟随参考控制信号变化的交流励磁电流作为转子侧变换器控制目标,推导出逆变电路中的单周期控制策略。仿真结果证明基于单周期的双PWM励磁变换器一方面可以保证直流母线电压的稳定,另一方面能够快速地为双馈电机转子提供可调节的励磁电流,达到很好的控制效果。

双凸极电机单周期等幅度控制方式的研究

双凸极电机结构简单、可靠性高、能量密度大,在较多领域有着广阔的应用前景。然而由于其定转子结构特殊,非线性特性显著,采用电流滞环控制时,环宽的取值通常较大,容易造成电流纹波大、电机损耗大的问题;采用常规PWM控制时,动态响应速度较慢,且存在固有的控制延时,控制效果不够理想。该文给出了双凸极电机的工作原理和工作方式,提出一种新型的电流控制方式及其数字实现方法,并详细分析了双凸极电机采用新型控制方式时的稳态特性和动态响应。最后,通过有限元仿真和实验验证了新型控制方式在双凸极电机控制系统中的有效性。

非线性载波控制的PFC电路

非线性载波控制技术是一种近年来发展起来的新型控制技术,其电路是在单周期控制技术中电荷控制基础上外加非线性载波补偿构成的。本文将着重分析非线性载波控制的Flyback电路实现功率因数校正(PowerFactorcorrection,PFC)的方法。首先分析了Flyback电路在连续导通模式(ContinuousConductionMode,CCM)和断续导通模式(DiscontinuousConductionMode,DCM)下的工作原理。该电路结构简单、易实现。仿真和实验表明,该电路稳定性好,功率因数高。

单周期控制在并网变流器中的应用

把单周期控制(OCC)应用到背靠背变流器中,可以提高整个系统的控制性能,并降低系统对电网的谐波影响。对背靠背变流器模型及其单周期控制进行原理推导,然后对PWM整流器和并网逆变器分别利用Matlab7.1/Simulink工具箱进行仿真验证,研究其性能和优点,为其应用提供理论支持。

单周期控制的高功率因数整流器

为了实现高功率因数的整流,对三相电压型PWM(Pulse width Modulate)整流器的拓扑结构和控制方法进行了研究,以其为研究对象,重点在于对三相电压型PWM整流器单周期控制方式的研究。首先建立了三相PWM整流器的数学模型,根据单周期控制特点,设计了控制系统电路框图。然后基于MATLAB/SIMULINK软件平台,建立了基于单周期控制的三相电压型PWM整流器的仿真模型,进行系统验证。最后以DSP为核心设计系统的控制电路和检测电路。编写相应的DSP实现程序,并在DSP开发系统上进行调试。仿真和实验结果都表明单周期控制是一种有效的控制方法,实现了功率因数基本为1的目的。

新型单周控制的单相功率因数校正器

提出了一种基于单周期控制的单相通用PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)调制器,并将其应用于单相Boost功率因数校正(PFC,Power Factor Correction)电路中,分析了单周期控制的单相Boost PFC电路的控制规律.针对流行的单周期控制的单相Boost PFC电路,提出了一种改进方案,该方案增加了一个电阻补偿网络和一个加法器,主电路电感修改为带中心抽头的三点式电感,其它基本参数和流行的单周期控制电路相同,这样就消除了由于电感电流纹波造成的畸变,同时在一定程度上减小了由于电流断续模式(DCM,Discontinuous Current Mode)引入的畸变,提高了功率因数校正主电路的可靠性,最后给出了系统改进后的试验验证,试验结果说明改进后的PFC电路可以大大提高系统的功率因数,功率因数可达0.994.

用于电池化成的单相双向PWM整流器设计

设计了可双向传递能量的单相PWM整流器装置,用于高效节能的电池化成系统,可解决目前电池化成过程中大量能源浪费问题。装置基于Freescale DSP控制芯片,采用单周期控制方法及数字PI算法,按照所提出的一种稳定直流母线电压为目标的控制策略可实现能量在电网与母线之间的双向传递;详细描述了单周期控制下PWM整流器的工作情况和特点以及死区时间的影响,分析了低母线电压下运行可能出现的占空比饱和等问题并给出了解决方案。3 kW单相双向PWM整流器样机在实际电池化成系统中工作良好,验证了整套设计方案的可行性。

单级单相升压型光伏并网逆变系统

在分析传统单级单相升压型逆变器固有缺陷的基础上,提出一种单级单相升压型光伏并网逆变系统,并对构成这种系统的附加储能电感旁路开关的电路拓扑、限制储能电感电流的两种开关方式、非线性脉宽调制(pulse width modulation,PWM)单周期控制策略、储能电感电流限定值、一个低频输出周期内的开关状态等效电路和工作模式、主要电路参数设计、系统建模分析等技术进行深入的理论分析,获得了研究结论。附加的旁路开关及其两种开关方式解决了储能电感能量过剩的问题,有效降低了储能电感及其电流;非线性PWM单周期控制策略,是通过采样并反馈逆变桥输出电流实时地调节逆变器的馈能占空比,使逆变桥输出电流在每个开关周期的平均值跟踪基准正弦信号以获得高质量的并网电流波形。设计并研制的1k VA 110V/DC-220V/50Hz样机实验结果证实了所提出拓扑和控制策略的可行性,为单级升压中小容量并网逆变场合提供了一种有效方法。

升压型PWM整流器-逆变器多级串联仿真

高压大功率变频器的设计包括多个方面,其中网侧电流控制、输出电压波形控制是至关重要的两个方面。传统不控整流器本身是非线性的,不利于高压变压器的优化设计。传统电压源逆变器采用单一的单相逆变器结构,不利于功率等级的提高。文中采用单周期控制PWM整流器,并采用逆变器多级串联来提高功率等级,并采用MATLAB/SIMULINK进行了仿真研究。

单周期控制三相PWM整流器在不对称电网下的研究

传统的矢量模式单周期控制三相PWM整流器是基于对称电网系统下研究的,功率因数约为1,输入谐波低,且与双极型单周期控制相比,具有更低的开关损耗。当三相电网不对称时,三相输入电流跟踪电网电压的非零序分量,采用传统电网电压选择矢量区间不能保证三相PWM整流器具有较低的开关损耗,且在电网极端缺相故障时,系统不能正常工作。本文采用电网电压非零序分量选择矢量区间,并对矢量区间状态进行分析比较,结果证明所采取的方法能保证系统在任何情况下开关损耗最低。最后对三相PWM整流器工作于不对称电网情况下进行了仿真研究,仿真结果表明采用电网电压非零序分量选择矢量区间能保证电网电压在缺相故障时系统仍能正常工作,并且所采用的单周期控制同时满足对称电网系统。

储能PCS网侧电流的相位补偿控制

在与电网接口的储能变换系统的AC/DC脉冲宽度调制(PWM)变换器环节中,由于传统的单周期控制方法忽略了网侧电感压降的影响,导致在功率增加时,PWM变换器网侧电流相位逐渐明显地滞后于网侧电压,从而使系统功率因数下降,变换效率变低。针对上述问题,研究了一种基于分区间单周期控制的相位补偿技术,给出了具体的实现方法。该控制方法通过减少同一时刻高频斩波开关管的数量,在降低功率器件损耗的同时改善PWM变换器的功率因数。通过实验验证了该控制方法的正确性和有效性。