三相电压型PWM整流器四象限运行的系统仿真分析

深入分析了三相电压型PWM整流器四象限运行时的电压需求,给出了SVPWM调制下的最大线性运行区域。针对初始浪涌电流冲击和负载扰动,提出一种基于I-P控制的改进型负载电流前馈的双闭环控制策略。利用MATLAB/Simulink仿真环境,根据伺服电机系统不同工况时的负载特点,对系统进行了全面的仿真实验,最后对动静态性能做出客观评价。

4象限H桥功率单元PWM整流器的比例-积分-谐振控制

4象限H桥级联型多电平变换器的功率单元中,由于单相H桥逆变器的输出功率中含有2倍于输出电压频率的脉动分量,如果输入级的PWM整流器采用传统的控制策略,直流母线电压也将会含有该频率的脉动。在PWM整流器电压定向控制中,使用比例-积分-谐振(PIR)调节器控制电压环和电流环,抑制了直流母线电压的脉动,在小功率平台上的实验证明了该控制策略的有效性。

电压型PWM整流电路研究与控制实现

针对传统相控整流方式中,电网注入大量谐波及无功功率,易造成电源污染的不利影响。采用全控型开关器件,并将PWM控制技术引入整流电路,通过滞环电流控制方式,在稳定直流电压输出的同时,使交流侧电源电流波形近似正弦波,实现电能的双向传输。结合电压型PWM整流电路的控制方法,以STM32F103RBT6微处理器为核心搭建实验电路,实现PWM整流电流正弦化并可四象限运行,实现电能双向传输。

用于三点式四象限变流器的新PWM方法

叙述了一种在三点式四象限变流器上实施的新ＰＷＭ方法，该方法是在文献［１］中提出的ＰＷＭ方法基础上改进的，加入了开关器件的死区时间补偿，并采用了最少开关模式。经Ｓａｂｅｒ仿真器仿真，证明新ＰＷＭ方法不仅对中性点直流电压控制连续，而且能较好的减少低次谐波。该方法采用实时计算，计算方法简单，易于微机实现。

基于抗干扰的矿用变频器整流器PWM四象限改造仿真

针对矿用变频器电磁干扰问题,在结合矿用变频器整流器结构的接触上,引入LC滤波器,对矿用变频器整流器PWM四象限进行改造,进而通过滤波减少频谱采集信号模糊的问题,减少因电磁干扰造成的信号采集干扰。最后,采用Simulink软件对矿用变频器进行建模,以及对试验环境参数进行设置,得到经过滤波器采集处理和未经过LC滤波的频谱图,结果表明经过LC滤波得到的频谱图更加清晰。

交流电抗器在三相PWM整流器中的设计与应用

网侧交流电抗器是三相PWM整流器的一个重要部件,其设计关系到整个系统的成本、体积以及性能,本文提供了交流电抗器设计的一种思路,具有较好的工程应用价值。

一体式整流斩波充电装置在智能轨道快运系统的应用

目的:为满足智能轨道快运系统大功率充电需求,提出一种智能轨道快运系统充电装置的新型结构,其能满足在一体化智能箱式充电站内的安装,避免在乘客站台安装带来的噪声和接口等问题。方法:智能轨道快运系统快速充电装置结构包括输入侧交流断路器、预充电回路、网侧滤波回路、PWM(脉冲宽度调制)整流回路、Buck直流变换回路和直流侧滤波回路;PWM整流实现交流到直流功率变换;直流Buck变换实现直流电压输出满足智能轨道快运系统车载储能元件充电的恒压、恒流及恒功率的充电模式;预充电路减少系统工作时的合闸冲击;网侧滤波减少了注入电网的谐波电流;直流侧滤波采用电感L和电容C组成低通滤波器来滤除高频分量输出,减少纹波电流输出到储能介质。结果及结论:通过仿真、选型计算的充电装置采用双环控制提高了系统的动态性能,有源阻尼技术有效抑制了谐振,正反转双序锁相环实现了网侧适应性控制、系统控制及保护对Buck和PWM整流进行控制,实现输出的恒压及限流控制。充电装置已经成功应用于株洲智轨一期工程项目,项目通车验证了充电装置能够安全、高效地给智能轨道快运系统车辆充电。

一种新型四象限级联型多电平逆变器拓扑

传统级联型多电平逆变器无法实现能量双向流动。提出一种可四象限运行的新型级联型多电平逆变器拓扑。将PWM整流器与传统H桥逆变器相结合,进而实现了级联型逆变器的四象限运行。提出一种限频式电流滞环控制方法,以获得优良的输入电流控制特性;将载波移相SPWM技术引入到级联型逆变器,有效减小了输出电压电流谐波。对单相三单元逆变器拓扑进行了实验验证。所提出的逆变器拓扑具有输入电流波形近似正弦,无需移相变压器,自动实现能量的双向流动等优点。仿真和实验结果证明了该拓扑的正确性和可行性。

基于永磁同步发电机的直驱风电双脉宽调制变流器的研制

阐述了永磁直驱风电系统背靠背双脉宽调制(PWM)全功率变流器的电路结构和控制原理,利用Matlab软件建立了该系统的仿真模型,对其稳态和动态性能进行了分析.并构建了永磁直驱风电试验平台和双PWM变流器系统.结果表明:采用双PWM变流器作为永磁直驱风电系统的变流器,可以实现对永磁同步发电机(PMSG)的优良控制,并向电网输送优质的电能.

基于环路统一设计的永磁同步电动机四象限矢量控制系统

永磁同步电动机(PMSM)控制系统直流侧大多由不控整流提供,不能实现电机的四象限运行,且不控整流会对电网造成污染。将PWM整流器应用到永磁同步电动机控制系统中。PWM整流器采用基于电网电压前馈的矢量控制,永磁同步电动机控制系统采用基于转子磁场定向的矢量控制,构成了永磁同步电动机四象限矢量控制系统。分析了PWM整流器和永磁同步电动机的数学模型,总结其相似性,并以此为基础对环路进行设计。最后将该控制方法应用于系统中,实现了电机的四象限运行。

交流传动电动车组网侧变流器交流侧电感设计

四象限变流器以其交流电流谐波含量低,网侧功率因数高,电能双向传输,以及动态响应快等优点而成为交流传动电力机车和电动车组的电源侧变流器。四象限变流器交流侧电感的设计对PWM整流器的性能至关重要。为此,详细分析交流侧电流的瞬态变化过程以及交流回路矢量关系,从满足瞬态电流跟踪指标以及最大调制比限制确定了电感值的取值范围,同时分析了接触网电压波动对电感设计的影响。通过仿真证实了本文方法的可行性和正确性。

背靠背级联H桥型四象限五电平变换器

为提高变换器的输出电压等级和容量,省去传统级联H桥型变换器中的工频变压器,降低系统体积和成本,并实现能量双向流动和电机的四象限运行,采取了将级联H桥型变换器进行背靠背连接的方案,形成了一种五电平变换器,分析了变换器的有效开关模式和等效电路,建立了开关脉冲模型,提出了变换器中电容电压的均衡控制算法,给出了变换器的调制策略。实验结果表明,变换器可以维持各直流母线电压恒定,实现五电平输出和四象限运行,提出的分析方法和调制策略正确。

一种减小四象限级联型变换器母线电容纹波电压的控制方法

在交流电动机调速领域,传统级联型多电平变换器的应用越来越广泛,但是由于无法实现能量回馈,因而应用场合受到限制。通过采用有源PWM整流模块取代不控整流模块可以实现能量回馈,但是由于PWM整流模块输入侧需要滤波电感,导致系统体积和成本增加,限制这种实现方式的实际应用。传统级联型变换器模块的逆变侧采用的是H桥拓扑,导致母线电容纹波电压非常大,需要较大的母线电容,增加了模块的体积和成本。本文提出一种采用输入变压器的付边漏感取代滤波电感的方式,同时提出了一种新颖的控制方式,通过对PWM整流模块控制实现减小母线电容纹波电压,这就样可以减小母线电容,进而降低系统成本,虽然会导致模块PWM整流模块输入电流变差,但是由于存在三相谐波相抵消特性以及通过PWM整流模块的载波移相处理,变压器原边输入电流谐波非常低。理论分析和仿真证明,这种控制方式是可行的。

高效高功率密度车载双向电能变换器设计

研究设计了一种用于电动汽车电池充放电的车载双向电能变换器。充电状态下,前级采用PWM整流技术,后级采用移相全桥零电压开关电路,实现电气隔离高效的降压变换。放电状态下,双向DC-DC变换器实现升压变换,双向AC-DC作为单相全桥逆变器采用电压前馈、电压电流双闭环控制策略。本系统采用全控型器件GaN控制电流电压通断,能够使得电流电压在正负四象限工作,实现能量的正向和反向的双向传递。依据此方案设计一款开关频率100 kHz、输出功率2 kW的原理样机,经测试该系统能够有效实现能量的双向流动,并且有效提升了效率和功率密度,验证了方案的可行性。

大惯量飞轮四象限力矩控制关键技术研究

针对大惯量反作用飞轮系统中的关键技术进行了研究，提出了一套基于数字IP内核集成的硬件实现方案，可以解决飞轮控制中普遍存在的一些问题。设计了一种可以在0～100％占空比范围内运行的单极性PWM斩波控制技术，包括功率主回路拓扑结构及其相应的栅极驱动方法，并开发了可以采样三相绕组电流的磁感应式电流传感器；分析了泵生电压的产生机理，并以此为基础设计了自动抑制电路；给出了实现飞轮力矩伺服控制算法的系统级ASIC结构。实验结果表明，该飞轮系统在整个四象限区域内均具有良好的动态和静态力矩控制性能。

二类可逆直流调速系统功率器件对比分析

从能量传递方向角度,对比分析可逆直流桥式PWM调速系统和可逆直流V-M调速系统四象限运行时功率器件和电机的状态。首先独立分析两种系统的直流电源主电路形式和四象限运行状况;之后对比给出不同状态时两类系统功率器件的对应关系,给出直流PWM变换器的整流和逆变状态;最后利用正向轻载运行状态对结果进行验证,得到的结论有利于教学过程中学生对两类系统的深入理解。

一种基于网侧四象限控制的无转速传感器双馈电机调速系统

通过研究双馈电机的调速原理,分别对双馈电机调速系统网侧和电机侧进行了分析,并从网侧的四象限控制着手,加以无转速传感器矢量控制在电机侧的应用,实现了一种基于网侧四象限控制的无转速传感器的双馈电机调速系统。

风力发电机组四象限脉冲整流器控制技术研究

风能是一种具备大规模开发利用价值的新型能源。大力加强风力发电关键控制技术的研究,对实现风能向电能的高效转化具有重要意义。本文重点研究了三相电压型脉冲整流器的工作原理和控制策略。基于Matlab/Simulink搭建了三相电压型脉冲整流器的仿真模型。仿真实验证明,该四象限脉冲整流器能够实现对母线电压、网侧输入电流、网侧功率因数的有效控制,具有很高的工程应用价值。

四象限变频器理论研究

分析了四象限变频器的研究现状,介绍了四象限变频器拓扑结构和工作原理的相关内容,为后续的研究提供了参考。

基于台达AFE2000的四象限变频控制

本文主要阐述台达C-2000变频器与AFE2000共同构成四象限变频控制模式,此控制模式展现出台达在能量回馈技术方面的突破,真正实现了绿色变频器,有效节省了电能消耗。