ABB变频器在3000kW交流电机试验台上的应用

采用公用直流母线方式的变频器和电功率封闭技术来完成电机的型式试验和出厂试验。被试电机和陪试电机采用单独的变频器驱动,被试部分和陪试部分通过两台变频器的直流母线连接在一起．组成电功率闭环,达到较好的节能效果,实现电能循环。     

变频电源的组建及变频电动机加负载的试验方法的探讨

从理论上利用原动机驱动YR绕线转子电机,通过转子正序负序励磁做变频电源进行了讨论并论证可行性,同时利用变频发电机做陪试电机为变频调速电动机加负载的试验方法进行了讨论,为技术人员提供借鉴。     

电机试验站电源用变频器的选型

介绍了变频器做大型电机试验站的主电源,在一定程度上取代了由旋转电动机-发电机组组成的变频电机组电源。提出作为试验主电源,输出电源的谐波应满足电机试验标准对试验电源质量的要求。以高低高型式供电的变频器经过输出变压器的电气隔离作用,输出电源可满足电机对试验电源的要求。     

基于MATLAB/Simulink的变频电机系统能耗实用模型

变频电机系统能耗分析需要对系统各环节建立准确的损耗计算模型。针对目前有限元模型建模繁琐、计算量大的现状,在考虑了变频电源谐波对铁耗电阻影响的基础上,建立了计及铁耗等效电阻的异步电机数学模型及PWM变频器主电路损耗模型,提出一种基于MATLAB/Simulink的变频电机系统实用模型,实现了变频电机系统各环节损耗准确分析。通过对不同工况下变频器、电机和系统总效率的仿真分析,揭示了传统忽略变频器能耗的损耗分析方法对系统最佳运行点估算存在一定误差。为了验证模型正确性,对一组5.5 k W变频电机系统进行了试验对比,验证了文中模型能够正确有效地模拟变频电机系统运行。研究成果为进一步研究系统能耗最优控制策略提供了重要理论支撑。     

基于变频器的能量回馈式永磁电机自动化测试系统

为了准确评估永磁同步电机在电压偏差条件下的负载性能及运行性能,开发了基于变频器的能量回馈式永磁电机自动化测试系统。采用变频器驱动的永磁伺服电机作负载,动态响应快、控制精度高,测试过程中可将被试电机机械能转化为电能回馈至电网,从而实现节能测试。系统结合变频器可实现市电向调压器的无冲击电源切换,可测试电压偏差条件及过载、失步等非正常工况下电机性能。此外,被试电机只需装卸一次,即可完成空载、负载、温升、反电势等多项试验,有效解决因反复装卸引起的耗时长等问题。现场测试表明,该系统自动化程度高,测试流程简便,可以满足电机出厂或用户购置新电机时的常规检测试验要求。     

电机试验电源制动单元工程化计算及应用

在变频器方式电机试验系统中,变频电源需要进行频繁的电机启停操作.特别是在电机热试验中,电机需要快速停机以满足试验要求,因此,变频电源需要具有快速停车的功能.依据对制动转矩和制动过程时间的要求,着重介绍了电机试验电源制动单元的分析及计算,并且在实际工程中进行了应用.结果表明,依据计算过程得到的制动单元参数,满足电机试验快速制动的要求.     

利用锁相环实现大功率电机变频转工频的研究

针对大功率电机变频转工频所存在的问题,结合感应电动机的定子电压方程和相量图,进行了理论分析,指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时,工频电源和变频输出电源是否相位一致。并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致。现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,切换电流大大减小。     

锁相环技术在大功率电机平稳切换中的应用研究

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机变频转工频所存在的问题进行了理论分析,进而指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时工频电源与变频输出电源是否相位一致.并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致.现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,转换电流小,基本上实现了电机的无冲击起动.     

双馈风力发电机变速恒频特性试验

利用两路静止变频试验电源、同容量或大于发电机容量的拖动电机和转子变频器构成双馈风力发电机变速恒频特性测试试验系统,研究双馈风力发电机变速恒频特性测试过程的合理试验工艺,为该类电机的型式试验和系统的电气部分调试提供参考.     

变频调速三相异步电动机的试验

变频调速三相异步电动机(以下简称电机)是由变频器做电源对电机进行供电,变频器输出电量测量对传感器及仪表具有特定的要求。应试验的项目和方法大部分与普通电动机相同。重点介绍电机试验的特殊要求及增加的试验项目和有关试验方法。     

PV Power Injection and Active Power Filtering With Amplitude-Clamping and Amplitude-Scaling Algorithms

This paper presents a half-bridge single-phase two-wire (1phi2W) photovoltaic (PV) inverter system that can perform both active power filtering and real power injection. In the proposed system, it needs only two active switches, reducing cost significantly. In addition, output current of the inverter can be controlled to prevent switches from exceeding their current ratings. Thus, power rating of the inverter can be effectively used and power quality can be improved. For controlling inverter output current, an amplitude-clamping algorithm and an amplitude-scaling algorithm are proposed, which can determine inverter current command without needs of complicated calculation. Simulations and experimental results have verified the feasibility of the proposed PV inverter system and the two current control algorithms     

A nine‐switch inverter for driving two AC motors independently

This paper presents a nine‐switch inverter that can drive two AC motors independently. Recently, as an inverter that can drive them independently, a five‐leg inverter has been proposed. Ten switching devices are used for the five‐leg inverter, whereas only nine are used for the nine‐switch inverter. So, the nine‐switch inverter has the merit that one switching device can be reduced compared to the five‐leg inverter. Moreover, the maximum output voltage of the nine‐switch inverter equals that of the five‐leg inverter. In this work, we propose the structure of the nine‐switch inverter and a modulation method for the same, and validate the nine‐switch inverter by showing simulation results. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

有功调频-无功调压的间接电流型并网逆变器控制方案

分析了并网逆变器的数学模型,得出逆变器输出电压的频率和幅值与电网吸收的有功和无功的关系,并基于此关系,提出了一种间接电流控制型并网逆变器控制方案,即在锁相环完成锁相的基础上,通过有功功率闭环调节逆变器输出电压的频率,通过无功功率闭环调节逆变器输出电压的幅值.为保证逆变器相位调节的精度,提出了一种逆变器频率调节算法.仿真...     

Study of dead time of PWM rectifier of Voltage-source inverter without DC-link components and its operating characteristics of induction motor

A voltage-source inverter without dc-link components is an ac-to-ac converter having dual bridges of a pulsewidth-modulated (PWM) rectifier and a PWM inverter that can be controlled independently. While conventional matrix converters have disadvantages, such as a complicated commutation scheme and necessity of a large-sized clamp circuit, commutation, and protection of our inverter can be implemented easily. In order to control the PWM rectifier and the PWM inverter independently, snubber circuits for the PWM rectifier are required to assure the path of load current during dead time. In this paper, analytical method of a snubber circuit and operating characteristics of a snubber circuit are described when a 0.75-kW induction motor is driven by our inverter.     

基于SG3525和TDS2285的单相交流逆变器的设计

为了克服传统逆变器控制电路设计复杂、成本较高且逆变输出波形品质差、电流畸变率高等缺陷,采用了DC DC AC的逆变拓扑结构,在前级DC DC模块中采用专用芯片SG3525并设计外围电路获取占空比为0.4的PWM,其可将48 V直流输入转变为400 V高压脉冲直流输出,在后级DC AC模块使用专用芯片TDS2285,产生高精度无毛刺SPWM波,通过精确的控制死区时间以实现全桥逆变控制输出。最终得到频率为50 Hz,幅值为220 V的正弦波,满载工作时输出电压变化在2%以内,频率变化在±1 Hz以内,效率可以达到80%。与此同时本还研究了升压、逆变过程中驱动电路、变压器、滤波器等参数的计算选择。实验结果表明采用专用控制芯片的DC DC AC拓扑结构电路简单,逆变器具有良好的稳态性能和动态性能,同时改善了对非线性负载的适应性,提高了逆变器输出的品质。     

Z源级联三电平中点钳位逆变器

将Z源网络级联,并采用交替反相电压偏移(alternativephase opposition disposition,APOD)的方法对逆变器进行控制。在matlab/sinmulink下,建立Z源级联三电平逆变器的APOD调制模型,仿真结果显示新型拓扑升压因子有明显提高。为进一步验证新拓扑的有效性,进行了Z源级联逆变器的试验研究,试验结果证实新拓扑能够提高升压因子,扩大Z源逆变器的电压调节范围。     

采用主从型逆变器结构的静态同步补偿器

针对6kV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿，结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点，提出了一种能够直接并入电网的新型主从式逆变器结构：主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器，从逆变器采用3个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接，构成一个五电平的混联逆变器。H桥逆变器负责产生一个方波电压，构成输出正弦电压的基本成分；主逆变器产生输出电压的补偿部分并负责消除低次谐波。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STATCOM结构在消除谐波方面的优越性。     

不平衡工况下基于虚拟阻抗法的并联三相四桥臂逆变器的桥臂控制

不平衡工况下,三相四桥臂逆变器并联系统不仅可以输出平衡的三相电压波形,而且还可以拓展系统的容量。与传统的三桥臂逆变器并联系统相比,三相四桥臂逆变器并联系统需要对正序、负序和零序电流进行控制,因此三相四桥臂逆变器的并联控制系统更为复杂。该文对三相四桥臂逆变器并联运行时,各序电流的分配进行了分析。为了使逆变器输出的正序、负序和零序电流能够按并联逆变器的容量分配,提出了正序电流使用下垂控制、负序电流与第四桥臂电流使用虚拟阻抗法分别控制正序、负序和零序电流的分配,并且对三相四桥臂逆变器的前三桥臂与第四桥臂分别进行控制,最终在不平衡工况下使并联三相四桥臂逆变器系统输出电压平衡且输出电流和输出功率按并联逆变器的容量分配,减小系统的环流。仿真和实验验证了该方法的有效性。     

基于特定谐波消除PWM的三电平有源中点钳位逆变器共模电压抑制方法

带电机负载的逆变系统中,降低逆变器输出共模电压的幅值对预防定子绕组绝缘击穿、延长轴承寿命和减小电磁干扰等具有重要意义。以三相三电平有源中点钳位型逆变器为研究对象,分析了三相特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)输出开关状态产生的共模电压幅值及其对中点电压的影响,研究了SHEPWM方法的中点电压自平衡特性,提出了一种改进的SHEPWM控制策略。该控制策略在不影响消除线电压特定谐波及保持中点电压自平衡特性的前提下,能有效降低逆变器输出的共模电压幅值。最后搭建了三电平有源中点钳位型逆变器仿真和实验平台,并对提出的控制策略进行验证,实验结果证明了控制策略的有效性。     

具有功率约束的逆变器电源电压/功率统一控制模型研究

为了更有效和协调地控制逆变器,降低控制系统对参考电压的依赖,提出了基于电压相位控制的电源逆变器的统一控制方法。将逆变器控制为电压源,并控制逆变器输出电压的幅值以控制其输出功率不大于极限功率,同时控制逆变器输出电压的相位以控制逆变器的工作模式。电压相位控制为固定相位时,逆变器则工作于电压参考模式;电压相位随功率需要的变化而变化时,逆变器的工作模式则为功率跟踪模式。同时,逆变器两种模式间的转换过程平滑,这样消除了模式切换对电力系统的冲击。在Matlab/Simulink建立了仿真模型,并通过仿真验证了该模型的正确性。