Investigation of Current Control Techniques of AC-DC Interleaved Boost PFC Converter

This paper presents the comparison of various current control strategies employed for an interleaved power factor correction (PFC) boost converter for improving the power quality. The major control strategies discussed in this paper are: peak current control, average current control, hysteresis control, borderline current control and non-linear control. These strategies are implemented in MATLAB/SIMULINK and the performance of the proposed converter is compared under open loop and closed loop operation. From the results, the input current waveform was close to input voltage waveform implying improved power factor and reduced total harmonic distortion for nonlinear current control technique. Experimental results validate the proposed method.

Boost型AC-AC直接变换器

介绍了一种新颖的Boost型AC-AC直接变换器。该AC-AC直接变换器通过将BoostDC-DC变换器的开关管双向化得到,可实现单级升压AC-AC直接变换和能量双向流动。给出了其工作模态和工作原理的详细分析。传统交流斩波器大多采用等占空比方式的有效值调节,不能对输入畸变进行有效抑制。讨论Boost型AC-AC直接变换器的双环控制策略,可对输出波形进行动态调整。仿真验证了以上分析的正确性。

单相高频隔离型直接AC-AC变换器的无电压尖峰调制策略

高频隔离型直接AC-AC变换器的传统调制策略会产生电压尖峰,存在极大的安全隐患。分析了传统移相式调制策略产生电压尖峰的本质原因,即无法保证变压器电流与输出侧电感电流的平滑过渡。进一步提出原边采用脉宽调制控制、副边采用工频同步控制的新型调制策略,在每个开关周期内均保证了由续流态转到功率传输态之前变压器电流与输出侧电感电流相等,从而避免了电流跳变,也由此彻底消除了电压尖峰。详细的实验结果证明了所提调制策略的正确性和可行性。

AC/AC变换器在不同控制策略下的仿真研究

在工程应用中,电源质量的高低往往影响着用电设备的使用状态。目前,在国内外部分地区,电网质量较差,因此寻求一种能够将谐波含量高的交流电能转变为谐波含量较低的交流电能的装置迫在眉睫。本文通过对AC/AC直接变换技术的研究,借助MATLAB/Simulink平台,对目前正在研究的3种控制策略正弦脉宽脉位调制、以正弦波的绝对值作为调制波的调制方式以及基于d-q变换进行的双闭环控制进行了仿真。分别展示了输入电压不稳时,3种控制策略下输出的电压、电流波形。此外通过对比,论述了在不同控制策略下,其呈现的效果差异与优缺点。

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(三)非故障线路的方向保护

基于各种换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,对非故障线路的工频变化量方向元件动作特性进行了理论研究,分析了直流换相失败暂态过程造成非故障线路方向元件所感受到的暂态功率方向突变的问题;在此基础上结合方向纵联保护不同的动作逻辑,对直流换相失败暂态过程引起非故障线路方向纵联保护误动情况进行了分析;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性。

新型气-电控制张力系统的研究

介绍了一种采用PLC单片机作为主控制器,以低摩擦气缸和交流变频电机为执行元件的新型张力闭环控制系统。系统中采用摆杆机构和角度传感器来反映纤维张力变化,以取代半径检测装置和张力传感器,具体介绍了张力控制系统的组成以及数学模型的建立等。

基于光学传感的交直流混合场一体化测量实现

针对交、直流混合场测量的问题,文中基于电光晶体Pockels效应设计了旋转式光学传感元件,该设计不仅适用于测量交直流混合场,而且抑制了测量中的波动和误差。分别推导了旋转式光学电场传感器测量直流电场、交流电场以及混合场时的传感原理。为了区分不同频率下的电场强度,将Hilbert-Huang时频变换技术应用到光学电场测量,并且给出不同频率下的测量方案。在光学一体化传感器标定后,对混合场进行测量,实验数据表明,所提出的光学电场一体化测量机制适用于准确地测量交、直流混合场。

柔性直流附加鲁棒阻尼控制器设计

针对包含柔性直流(VSC-HVDC)的交直流互联系统区间低频振荡现象,提出把基于线性矩阵不等式的多目标控制方法应用到柔性直流附加控制中。具体包括运用最小二乘-旋转不变方法(TLS-ESPRIT)辨识出系统降阶模型,综合考虑控制器的鲁棒性和控制代价,设定多目标函数,设计出H2/H∞多目标鲁棒附加阻尼控制器,并设计传统极点配置控制器进行比较。在PSCAD/EMTDC中搭建包含柔性直流的四机两域电磁暂态模型,特征值分析和时域仿真结果表明:在系统内部参数发生较大变化情况下,多目标鲁棒阻尼控制器具有更好的阻尼特性,并兼顾了控制器的控制代价。

基于直接交交变换技术的单相有源滤波器分析

应用逆变技术的传统有源滤波器需要采用电解电容器组进行储能,具有体积大、价格高且可靠性低等缺点。针对这一问题,文中研究了一种无需直流储能单元的单相交交型有源滤波器。介绍了基于偶次谐波调制技术的无功和谐波综合补偿原理,采用傅里叶级数法和数据拟合方法得到了占空比中各偶次调制项与补偿电流中各奇次分量之间的频率、数量对应关系。针对偶次调制波耦合控制的问题,提出了一种解耦调制策略,使得系统补偿精度和稳定性提高,设计了单相综合补偿方案,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提方案的可行性。

高精度力传感器信号直接数字化技术研究

针对目前国内通用的称重传感器存在的信号传输距离短、组网能力有限、二次放大引入误差等问题,提出了一种将力传感器信号直接数字化的技术,将应变电桥式称重传感器的输出信号直接数字化后,通过RS485方式进行传输,解决了传输距离短和组网容量小的问题。经实验验证系统精度达0.15μV/20mV(百万分之7.5),且具有线性度、重复精度好等特点。

基于模块化多电平矩阵变流器的可调速抽水蓄能系统

可调速抽水蓄能电站可以有效平抑新能源出力波动,增强电网对新能源发电的消纳能力。模块化多电平矩阵变流器(M3C)作为一种极具潜力的高电压、大容量、组合式多电平变流器,可以有效满足可调速抽水蓄能系统对超大容量交交电能变换装置的需求。为解决目前可调速抽水蓄能系统中电力电子变换装置容量小、谐波大、调节速度慢等问题,提出一种基于M3C的可调速抽水蓄能系统,可显著增强可调速抽蓄电站对电网的频率调节能力。为验证相关分析,搭建了10kW具有27个子模块的M3C实验平台,以全功率型M3C带感应电机为例,验证了M3C抽水蓄能系统在水泵及发电模式下的全频域运行特性。

隔离式三电平交-交直接变换器

提出一种新型的隔离式三电平交-交直接变换器,该变换器可将不稳定的电网电压变换成稳定可调的优质正弦交流电。隔离式三电平交-交直接变换器拓扑由2个隔离式丘克(Cuk)变换器叠加组合而成,应用具有双向阻断功能的交流开关单元实现交流斩控。从理论上分析了该变换器的工作原理以及输出电感上出现的3种电平,公式推导了变换器输入/输出关系,制定了电压瞬时值反馈高频交流斩波的控制策略,给出了控制电路原理框图。通过对变换器建模仿真,结果证明了理论分析和控制策略的正确性,验证了变换器具有电气隔离、功率密度高、开关电压应力低、输出电压纹波小等特点。

交流/混合多端直流混联系统最临近静态电压失稳点的求取

为了分析电流源换流器(CSC)和电压源换流器(VSC)结合而成的交流/混合多端直流混联系统的静态电压稳定性,给出了一种寻找最临近电压失稳点的方法。采用改进连续潮流法,从系统初始运行点出发,计及联结变压器电压比的调节和换流器控制方式的转变,根据最短路径原理不断修正负荷增长方向,并且采用自适应负荷增长方向的步长控制策略逐渐逼近最危险负荷增长方向,最终确定混联系统的最临近电压失稳点和最小负荷裕度。对基于IEEE14节点的交流/混合三端直流混联系统进行了仿真分析。仿真结果表明该方法是有效可行的,最临近电压失稳点能够准确反映混联系统的电压失稳情况。

LBQ型铝液包数控清渣机的设计与研究

介绍了一种新型的数控铝水包清渣机,采用残渣切削方式,综合应用数字控制技术、交流变频调速技术,能实现不同规格铝水包的自动清渣,提高了设备可靠性,降低了生产成本,能较好地适应我国电解铝行业的生产现状。

交流变频调速系统控制方式

早期通用变频器大多为开环恒压比的控制方式,控制曲线不稳定。着重分析和比较现在流行的矢量控制和直接转矩控制理论,阐述矢量控制和直接转矩控制的特点。

提升机低速直联交流同步电机驱动系统设计概述

近几年,伴随着各行业的不断进步,矿井等资源领域也不断朝大型化发展,提升机主电机功率8000 kW以上屡见不鲜,电机功率达12000 kW的提升机也陆续在筹建。以往常用提升机通常采用悬臂低速直联结构直流电机,但是直流电机在功率大于3000 kW时,制造难度大、成本高。针对高功率提升机系统,设计一套交流同步电动机,配套中高压交直交变频的调速系统。通过对机低速直联交流同步电机驱动系统设计研究,实现了取代直流驱动系统。系统解决大功率提升机驱动问题,能够满足大型矿井提升需求。

高压直流输电调度运行仿真技术探讨

讨论了高压直流输电系统调度运行仿真技术基本概念,提出了满足调度运行潮流计算所需要的直流输电数学模型和交直流混合潮流算法,介绍了全数字式与混合式交直流实时仿真装置的应用。对南方电网高压直流输电系统仿真技术实践情况进行了总结分析,验证了该数学模型和算法能较为准确地计算各种情况下的运行工况,使调度员和运行方式人员对交直流混合运行电网的特性认识更加深入。

JC70DB低速大扭矩交流变频直驱绞车设计

针对传统石油钻井绞车减速系统冗杂、传动效率较低的现状,从解决绞车减速系统对总体布局的局限性出发,通过分析低速大扭矩电机对滚筒轴的直接驱动过程,提出低速大扭矩交流变频电机直驱绞车的设计方案,简化绞车结构,省掉了以往电驱动绞车电机+减速箱的减速模式,效率利用大幅提高,达到现代石油钻机轻量化、节能化的发展要求,具有提质增效的现实意义。

煤矿主提升机变频调速控制关键技术探讨及应用

当前我国煤矿开采工作的发展速度不断加快,在煤矿开采过程当中对提升机的使用非常普遍.提升机的工作性能和工作效率,直接影响到了整个煤矿开采工作的质量和效率.在煤矿提升机当中变频调速控制系统是其中一个关键结构环节.本文重点针对煤矿主提升机变频调速控制系统当中的关键性技术和应用进行了分析.

新型全数字交流变频装置在模块钻机上的研究应用

交流变频传动系统分为直流传动和交流传动两种,为提高模块钻机运行、检测和管理的自动化水平,提高电气稳定可靠性,交流变频传动系统广泛应用于钻机模块。本文针对交流变频系统相关的转矩控制与谐波抑制等关键技术,对新型全数字型交流变频装置进行了深入研究。该种交流变频传动系统采用IGBT整流技术(ISU)和直接转矩控制技术,不仅使得电机转速和转矩控制更加准确,而且降低了系统谐波含量,提升了电网的电能质量。