多电平PWM逆变电路谐波分析与输出滤波器设计

在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频器设置输出滤波器。由于中压变频器容量较大,为滤波器设计带来一些新的问题。该文在大量仿真数据的基础上,总结出多电平PWM波形的谐波特点,为滤波器设计提供了理论依据。以此为基础,综合考虑基波压降、有功损耗、电流谐波和谐振等问题,推导出适合于中压大功率变频器输出滤波器参数选取的简化公式,并通过实验予以验证。

基于PWM逆变电路供电的永磁同步电机电压和电流的谐波通用型新算法

根据PWM逆变电路的工作原理和永磁同步电机特性,提出了一种能够考虑实际开关器件特性的永磁同步电机电压和电流谐波通用计算方法。该算法分析了PWM波形的通断时刻、基波周期与PWM逆变电路的调制方法、调制方式的数学关系,推导出电压谐波计算公式,然后结合负载类型和控制策略,又推导出了电流谐波计算公式。为验证该算法,先后搭建了电机及控制系统的Matlab/SIMULINK仿真模型和实验测试装置平台,进行了相关的仿真和实验研究,考虑到仿真数据和实测数据的离散性,采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT),将得到的DFT谐波与计算值进行对比,结果相互吻合,证明了理论分析的正确性。

计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路输出电压谐波分析

PWM逆变器以结构简单、控制灵活等优点广泛地应用于电力系统之中,但其IGBT暂态特性易受结温影响,导致PWM逆变电路输出电压易受温度影响而产生畸变。针对上述问题,文中首先确定IGBT暂态特性与结温关系;通过贝塞尔函数推导出IGBT开关延迟时间与PWM逆变电路输出电压谐波的数学关系;最后在Matlab/Simulink环境下搭建计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路模型进行仿真。理论分析与仿真结果表明,IGBT开关延迟时间呈正温度系数关系;在计及IGBT开关延迟的情况下,PWM逆变电路输出电压新增直流与高次谐波成份,谐波总含量增大,电压总畸变率升高。

基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究

逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。这里在研究单相桥式PWM逆变电路的理论基础上,采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立单相桥式单极性控制方式下PWM逆变电路的仿真模型,通过动态仿真,研究了调制深度、载波频率对输出电压、负载上电流的影响;并分析了输出电压、负载上电流的谐波特性。仿真结果表明建模的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点,从而为电力电子技术教学和研究中提供了一种较好的辅助工具。

基于独立主成分分析的PWM逆变电路的故障诊断

PWM逆变电路故障具有多发性和非线性相关性,对其准确检测的难度较大。为了提高PWM逆变电路的故障诊断性能,提出基于独立主成分分析的PWM逆变电路的故障诊断方法,采用电路输出信号测量方法进行故障状态特征检测,对采集的PWM逆变电路信号进行调理和抗混叠滤波处理,提取检测信号的独立主成分特征,实现故障识别。仿真结果表明,采用该方法进行PWM逆变电路故障诊断的准确检测性能较好,故障诊断可靠稳定。

基于小波变换和神经网络的PWM逆变电路故障诊断

为了实现PWM逆变电路开路故障的诊断及定位,提出了基于小波变换和神经网络的开路故障诊断方法。该方法利用小波变换从输出电流中提取故障特征向量,并将故障特征向量输入建立的三层BP神经网络中进行训练,最后使用测试样本验证神经网络的故障诊断正确性。仿真结果表明,该方法能实现1只或2只功率器件的开路故障诊断及定位,故障诊断准确性高。

高效智能电能收集充电器设计

基于充电器充电速度与成本考虑,设计了一款智能化的高效电能收集充电器。主要以单片机为控制核心,结合相关外围元件,借助Boost逆变升压技术等完成,电路由主电路和控制电路两部分构成。充电器工作电压范围宽,充电速度快,性能可靠,制作成本低。

复合高压电源的设计及其仿真分析

随着发电设备向着高电压、大容量方向的发展,对高电压绝缘测试仪器、设备的高压电源设计提出了更高的要求。基于现阶段高压绝缘性能测试试验中日益对交直流叠加电压的要求,提出了设计便携式高压交、直流复合电源方案。应用Protel软件对部分电路进行仿真,仿真结果显示该电源的输出波形满足性能要求。

变频器在钢铁行业的应用

本文介绍了变频器在工业控制中的广泛应用,特别在钢铁行业中具有异常的优越性能。本文主要介绍了变频器在轧钢中的应用,如何通过参数整定满足生产需求。