基于Buck交—交斩波器的无功补偿器拓扑与控制方法设计

首先介绍了一种新的交流斩波型无功补偿器,无需直流储能环节,系统可靠性得到加强。以Buck型交流斩波无功补偿器为对象,分析了交流斩波无功补偿的基本原理和补偿特性,推导出占空比与补偿电流之间的关系,建立了系统分析模型。在此基础上,提出了基于广义积分的直接电流控制策略,并给出了参数设计准则,最后进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,基于直接电流控制的Buck型交流斩波无功补偿器可以实现对网侧无功功率的实时补偿。

三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器及其控制策略

详细分析了三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器的电路结构、工作原理及其控制策略。通过比较三相输入电压值的大小,并结合输出电压误差放大信号与三角载波的比较结果,可确定该斩波器各开关管的工作状态。本文以传统的单相输出电压反馈控制策略为基础,提出了一种新颖的三相输出电压反馈控制策略。分别采用两种控制策略,对三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器进行了仿真比较研究,并研制了一台原理样机。仿真和实验结果表明:在相同工作条件下,该斩波器采用三相输出电压反馈控制比采用单相输出电压反馈控制具有更好的控制效果。

一种高效的柔性智能照明节电控制装置

照明用电占全世界总用电量的20%,节约照明用电对于人类可持续发展意义重大。针对由双向晶闸管构成的相控斩波器、纯BUCK或BUCK/BOOST式脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)的高频交流斩波器在控制照明灯具功率方面存在的不足,提出一种主电路由串联补偿和BUCK型交流斩波器构成的柔性智能照明节电控制系统装置(柔性节电系统),用于集中控制一组照明灯具以达到节能目的。阐述了柔性节电系统工作原理,采用非互补PWM交流斩波器控制方法、开关器件并联技术和变压器原边短路的旁路抗冲击技术来提高其运行效率、可靠性和适应范围。实验样机验证的结果证明,柔性节电系统的运行效率和可靠性高,适用于多种不同类型的负载。

一种高效的输出电压可升可降的交流调压电路

本文介绍一种用双向交流BUCK斩波器和串联变压器构成的串联调整式交流调压电路。鉴于双向交流BUCK斩波器效率不高且只能降压不能升压,采用串联调整式结构大幅提高系统效率,采用继电器切换双向交流BUCK斩波器施加在串联变压器上的电压使系统输出电压可升可降。实验结果表明:系统效率高达99%,输出电压调节范围0.7～1.3p.u.,可广泛应用于交流稳压调压器、UPS、电力节电器等场合。

串联补偿式电力节电器的研制

设计一电力节电器,由双向交流BUCK斩波器与变压器串联组成。该串联型的电力变换器采用ATmega128来产生PWM开关信号和完成整个电路的电压闭环智能控制;新颖的PWM开关驱动方式使得此节电器可适用于任何负载,且节电效果明显。实验结果表明此节电器的节电率可达30%。

一种新的斩波器峰值电流两点式控制

在斩波式串级调速系统、永磁同步发电机变速风力发电系统和永磁直流无刷电机调速系统中需用直流升压斩波和降压斩波,它们的电流内环采用现有的电流调节器或电流跟踪控制方法都不合适。本文介绍一种新的电流峰值两点式控制(NPCTC),它能满足上述斩波控制要求, 其特点是:不受非线性影响,电流响应快;开关频率固定,在电流断续时也能工作;一个开关周期中实际电流的平均值等于其设定值;在全部转速范围内都能稳定工作,且控制准确。

高效数字化柔性照明装置的控制系统设计

本文提出一种用串联调整式PWM交流斩波器构成的照明节电控制装置,可适用于不同负载并且节电效果明显。为了达到提高该节电装置的效率的目的,还采用了非互补PWM交流斩波器控制方法和器件并联技术。此外,该节电装置采用了旁路抗冲击技术,具有调压和稳压功能,不会对电网造成谐波污染。实验结果证明,所研制的智能节电装置具有较高的效率和可靠性。