三相对称系统中SVC-MERS注入谐波电流分析

磁能恢复开关MERS(magnetic energy recovery switch)是一种新型的无功补偿装置,它相较于其他无功补偿装置,具有结构简单、易于控制和损耗低等诸多优点,但在进行无功功率补偿的过程中会产生谐波电流。首先,在对MERS的结构和控制方法阐述的基础上建立了三相对称系统中SVC-MERS的数学模型,讨论分析了控制参数对三相对称系统中线电流谐波特性的影响;进而提出了控制参数的优化设计方法。仿真和实验结果表明,通过控制参数的优化设计可以有效地减小三相对称系统中线电流的谐波含量,所提控制参数的优化设计方法是可行的。

基于MERS的永磁风力发电机电抗补偿策略

针对永磁风力发电机采用无源整流结构时,由于整流桥特性及交流电抗所引起的发电机电流谐波大、功率因数低、效率低等缺点,研究了一种基于磁能恢复开关(MERS)的发电机交流电抗补偿方法,理论分析和仿真结果表明MERS能改善永磁风力发电机的机侧功率因数,并产生电压来补偿发电机同步电抗的影响,从而提高风电系统的输出功率和效率。

基于磁能恢复开关补偿的电动汽车无线充电系统

为改善电动汽车无线充电系统的效率,该文首先对磁能恢复开关电路的数学模型进行了分析,确定了磁能恢复开关(MERS)电路可以等效为一个可变电容器;然后提出了可分离变压器双侧补偿的策略,并在双侧补偿的一次侧引入了MERS电路,并从数学上论证了该策略的可行性;最后在上述建立的模型基础上,提出一种计算两侧线圈互感的方法,根据互感M的大小,确定出MERS电路中移相角的大小,从而使无线充电系统工作在最佳状态。

一种新型静止无功补偿器的研究

提出了一种新型静止无功补偿器,即并联型半桥-磁能恢复开关(HALF-MERS)。给出了HALF-MERS的拓扑结构和基本控制方法,并建立了其数学模型,基于此模型,进一步对HALF-MERS性能进行了分析,讨论确定了HALF-MERS中电感和电容参数的最佳比值。并对HALF-MERS的数学模型及分析结果进行了实验验证。研究结果表明,HALF-MERS以较小的内置电容实现了较大的容性无功补偿,所补偿的无功功率在很大的工作范围内连续可调。同时具有结构简单、能耗少、控制易于实现的特点。

基于双边动态电容补偿的ICPT拓扑及控制研究

针对传统固定补偿容量的感应耦合电能传输(ICPT)系统中,输出电压会随负载变化而波动,提出了一种基于磁能再生开关(MERS)双边动态电容补偿的ICPT拓扑,使系统的补偿环节具有可控性。采用电路互感理论和松耦合变压器漏感模型对拓扑建模分析,建立了磁能再生开关与输出电压、逆变器功率因数间的数学关系;通过发射端动态补偿抵消系统输入阻抗的电抗分量,提高功率因数;接收端动态补偿削弱负载变化的影响,稳定输出电压。最后搭建了一台5 V电压输出的试验样机,在负载变化范围内,逆变器功率因数稳定在约0.9,验明了所提拓扑在负载变化时的稳压和功率因数调节作用。

基于磁能恢复开关的单相串联补偿器的研究

作为一种新的无功补偿装置,不论负载阻抗如何变动,磁能恢复开关都能自动地校正功率因数,并且还具有结构简单、容易控制和损耗低等许多优点。基于磁能恢复开关的单相串联补偿器中,磁能恢复开关能够吸收并恢复负载电感中的磁场能量,实现无功功率的补偿。仿真分析获得了很高的功率因数,直流输出电压具有较小的纹波,并在实验中得到了验证。

基于谐振电抗器和磁能恢复开关的单相AC-DC变换器

将谐振电抗器和磁能恢复开关引入到单相AC-DC变换器中,设计了一种新颖的混合单相AC-DC变换器。在理论分析谐振电抗器和磁能恢复开关单独在单相功率因数校正器(PFC)应用中的优点和不足的基础上,提出了一种结合两者长处的功率因数校正方法,能够获得更高输入功率因数(PF)和更高输出直流电压。并利用仿真软件ORCAD 10．5建立了完整的单相AC-DC变换器—逆变器仿真电路,对上述3种情况进行了FFT和参数扫描等仿真分析。结果说明了所提出的方案是可行的和低成本的,能够支持较大的输出功率,可以作为变频家用电器等的前级单相AC-DC变换器。