单周控制三相PFC中积分日间常数的影响

单周控制作为一种新型的控制方式被广泛应用于各种三相功率因数校正(PFC)电路的控制中。由于单周控制单元中的积分器需采用模拟电路实现,模拟电路积分时间常数易受电路参数的变化而变化。该文对单周控制三相六开关全桥PFC的三个积分器实现方案和单个积分器实现方案中时间常数的变化进行了分析,分析结果表明:积分时间常数变化时,三个积分器实现方案会在相电流中引入直流分量,并引起电流畸变;而在单个积分器实现方案中,可以自动抑制直流分量的产生。同时分析了积分时间常数与系统稳定性和电压应力之间的关系,提出了确定积分时间常数的原则。实验结果证明了理论分析的正确性。     

单周控制单相BoostPFC积分时间常数的影响

作为一种新型控制方式,单周控制已广泛用于功率因数校正(PFC)电路中.单周控制单元中的积分器需采用模拟电路实现.然而模拟电路积分时间常数易受电路参数的影响,因此对单周控制单相Boost PFC中积分时间常数的变化对电路工作的影响进行了分析.其结果表明,积分时间常数的变化使整流桥后的电感电流引入了直流分量,从而引起了电流畸变.仿真与实验结果证明了理论分析的正确性.     

双频三相功率因数校正

文中提出了一种新型的双频三相全桥功率因数校正器拓扑结构。该拓扑结构由两个三相全桥功率因数校正器(PFC)单元级联而成，共用直流母线。其中一个PFC单元工作在高频，决定系统的补偿性能；而另一个工作在低频，主要承担输出功率的任务。该拓扑结构功率因数校正效果与单个高频三相PFC相同，而损耗与单个低频PFC相当。文中对高频PFC单元采用单周控制方式，对低频PFC单元采用滞环控制。仿真和实验结果证实了理论分析的正确性。     

基于单周控制的三相PFC的仿真研究

介绍了一种CCM模式下的三相PFC电路,并采用单周控制实现了三相整流器的功率因数校正。单周控制电路的结构十分简单,核心器件仅由一可复位积分器、一比较器和一RS触发器组成,不需要乘法器,从而简化了系统,具有反应快、开关频率恒定、控制方法简单等优点。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

双频三相功率因数校正

提出了一种新型的双频三相全桥功率因数校正器拓扑结构。该拓扑结构由两个三相全桥功率因数校正器(PFC)单元级联而成,共用直流母线。其中一个PFC单元工作在高频,决定系统的补偿性能;而另一个工作在低频,主要承担输出功率的任务。该拓扑结构功率因数校正效果与单个高频三相PFC相同,而损耗与单个低频PFC相当。文中对高频 PFC单元采用单周控制方式,对低频PFC单元采用滞环控制。仿真和实验结果证实了理论分析的正确性。     

基于互补策略的新型单周控制有源滤波器

介绍了单周控制有源滤波器的原理，针对经典单周控制有源滤波器存在的诸如电流直流分量问题、局部稳定问题等，提出了单周控制有源滤波器的互补控制策略、电流直流分量负反馈策略和两路信号差值积分负反馈策略。新控制策略的采用彻底克服了经典单周控制有源滤波器的电流直流分量问题，实现了单周控制有源滤波器的全局稳定，并消除了电流交越失真，使得具有诸如无须参考信号、检测量少、控制简便、波形质量高、动态跟踪性能好、抗干扰能力强等显著优点的单周控制有源滤波技术达到实用化程度。实验结果证实了所述控制策略的有效性。     

数字单周控制的三相六开关APFC电路的研究

传统单周控制采用模拟控制方式实现,器件参数极易影响积分常数而达不到预期效果。研究了基于单周控制的三相六开关高功率因数整流器,推导了基于单周控制的三相六开关整流器的数字控制规律,以TMS320F28035作为控制核心,搭建了一台10 k W的三相六开关整流器的实验样机。实验结果表明,该控制策略简单可靠,三相六开关整流器能够实现高功率因数校正。     

单周控制三相三级PFC整流器

提出了在三相三级整流器的二极管反并联全控型电力电子开关元件,用单周控制实现脉宽调制PWM控制,对升压式(Boost)功率因数校正(PFC)拓扑电路的分析,表明在无逆变的要求下,只需对下桥臂或上桥臂各相全控型开关元件,进行断续导通控制,便可达到功率因数接近1,实现交流进线正弦电流的目的,文中利用了Matlab/Simulink软件,对上述三相三级整流器PFC电路用单周控制进行了建模和仿真,得出了预期的结果,证明在原理上是可行的。     

三相四桥臂整流器的单周期控制

三相电压型PWM整流器可以减小输入电流谐波含量,提高系统功率因数。在一些需要采用3P4W连接方式的场合里,三相四桥臂整流电路是常见的3P4W系统拓扑中的一种。PFC电路的单周期控制因其控制简单,无需乘法器及采样输入电压得到广泛研究。此外,单周期控制方案在不同电路拓扑中的扩展应用是其重要研究方向之一。本文推导了三相四桥臂整流器的单周期控制理论依据,分析了采用传统的单边沿脉宽调制方案的整流器工作模态以及对输入电流的影响,揭示了在传统的单边沿脉宽调制方式下,整流器输入电流含有较大幅值的直流分量且该直流分量与整流器的开关周期成正比,与输入滤波电感成反比。提出采用关于x轴对称的双边沿脉宽调制方案,新的控制方法可以有效的抑制单周期控制的三相四桥臂整流器输入电流直流分量,从而大幅改善输入电流波形质量。系统仿真与实验验证了理论分析的正确性。     

新型单周控制三相四线制有源电力滤波器

单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。基于双极调制方式的单周控制三相四线制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。文中提出一种基于单极调制方式的新型单周控制三相四线制有源电力滤波器能够有效抑制直流分量的产生,同时降低了开关损耗。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

在暂态过程中电力系统频率的估算

提出了一种在暂态过程下测量电力系统频率的快速准确算法。该算法考虑了RL电路中的暂态电流，假设暂态电流含有一个按正弦规律变化的周期分量和一个按指数规律变化的非周期分量。通过数字微分，非周期分量的参数如时间常数以及整个非周期分量可以用采样序列准确计算，进而利用计算出的量和采样序列来估算出暂态过程中电力系统的频率。整个估算过程仅需一个周波的时间，测量的精确度高于99．99％，而且测量精度不受周期分量和非周期分量参数变化的影响，更不受采样频率的影响，因此非常适应于电力系统的实时测量和控制。     

基于NCAV和电路等效替换的PWM整流器容错控制系统

三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器因其具有可控的功率因数、网侧三相电流趋于正弦、直流侧电压稳定等优点,在电机控制、风力发电并网、柔性直流输电和微电网等领域得到广泛应用。为了提高三相PWM整流器可靠性,文中提出了一种PWM整流器容错控制系统,该系统结合了归一化电流平均值(normalised current average value,NCAV)故障检测法和基于电路等效替换的容错方法。该控制系统在功率开关管单管开路故障情况下能够实现故障检测和诊断,并进行快速的容错控制,从而减少单管开路故障对系统造成的影响,改善故障下三相电流波形,减小输出电压纹波,提升系统的整体性能和可靠性。通过仿真验证了该控制系统的有效性。     

Load-Commutated Inverter/Synchronous Motor Drive Without a Shaft Position Sensor

Synchronous motor drives are beginning to enjoy renewed popularity for certain applications such as flywheel energy storage. One of the reasons is that a synchronous motor drive can be made self-commutating so that the inverter becomes equivalent to a conventional phase-control bridge converter without large commutating components. The drive to be controlled consists of an inductor alternator coupled to a flywheel that will be used for temporary energy storage. The flywheel speed will vary over a two-to-one range; thus full performance can be achieved using a load-commutated inverter. A simple auxiliary commutating circuit is provided only for initial starting. The drive must operate both from a fixed dc voltage source (battery) and from a variable dc voltage source (dc motor), as it is intended for use in a battery-powered vehicle for load leveling. The load-Commutated inverter consists of two bridges connected in parallel so as to provide two-way power flow by reversing the dc current. The control system described does not use shaft position sensing, but senses the motor terminal voltage and the ac line current to determine the motor Nare internal operating conditions. This control method maintains the silicon-controlled rectifier (SCR) turn-off time as a constant percentage of the period of the generated back electromotive force (EMF) as speed and current are varied during operation. The inverter turn-off time is thus maintained by feedback control rather than the use of special function generators. A 20-kVA laboratory development drive system has been built and successfully tested using this control strategy.     

电网电压不平衡下燃料电池并网逆变器功率控制

基于参考指令变更的三相并网逆变器功率控制方法,通过调节影响功率波动的参考指令内的谐波分量可以实现逆变器电流质量和功率波动间协调控制,但不能实现三相电压不平衡下负序交流分量的无静差调整。针对此问题,提出了三相电压不平衡下燃料电池三相并网逆变器功率控制方法,构建了燃料电池三相并网逆变器电路拓扑结构。在此基础上采用无锁相环直接功率控制方法,采用全通滤波器对并网逆变器电路中的电压和电流基波分量进行90°相移,消除2倍频的负序交流分量,实现并网逆变器有功功率和无功功率的有效控制。仿真结果证明,所提方法控制的并网逆变器进网电流谐波含量为0.33%,输出电流正弦度较高,电网电压不平衡状态下仍能坚持对电流进行控制。该方法功率控制效果好,具有较强的安全性。     

双频三相功率因数校正

文中提出了一种新型的双频三相全桥功率因数校正器拓扑结构。该拓扑结构由两个三相全桥功率因数校正器（PFC）单元级联而成,共用直流母线。其中一个PFC单元工作在高频,决定系统的补偿性能;而另一个工作在低频,主要承担输出功率的任务。该拓扑结构功率因数校正效果与单个高频全桥PFC相同,而损耗与单个低频PFC相当。文中对高频PFC单元采用单周期控制方式.对低频PFC单元采用滞环控制。仿真和实验结果证实了理论分析的正确性。     

双Buck双向交流斩波器

提出一种新颖的双降压式交流斩波器。传统交流斩波器换流时必须遵循严格的换流次序,存在换流时器件电压尖峰过高的问题;一般采用等占空比调制,对交流系统已有的谐波畸变没有任何抑制能力。双降压式交流斩波器可实现AC/AC直接降压变换,或反方向的AC/AC直接升压变换。采用电流单向开关和半周工作方式,结构简单、所需器件较少;由于电路结构的内在特点,无桥臂直通的可能,功率器件可同时导通,从根本上消除了换流电压尖峰;采用滞环电流控制方案的双降压交流斩波器具有良好迅速的输出电能瞬态调节能力,可得到高质量的输出电压波形。试验验证了以上分析的正确性。