一种新型四象限级联型多电平逆变器拓扑

传统级联型多电平逆变器无法实现能量双向流动.提出一种可四象限运行的新型级联型多电平逆变器拓扑.将PWM整流器与传统H桥逆变器相结合,进而实现了级联型逆变器的四象限运行.提出一种限频式电流滞环控制方法,以获得优良的输入电流控制特性;将载波移相SPWM技术引入到级联型逆变器,有效减小了输出电压电流谐波.对单相三单元逆变器拓扑进行了实验验证.所提出的逆变器拓扑具有输入电流波形近似正弦,无需移相变压器,自动实现能量的双向流动等优点.仿真和实验结果证明了该拓扑的正确性和可行性.     

基于虚拟磁链直接功率控制的四象限级联型多电平逆变器简化结构

传统四象限级联型逆变器由多个四象限电压胞组成,需要大量电量传感器及滤波电感,造成系统体积和成本显著增加。该文提出一种四象限级联型逆变器的新型简化结构,将基于虚拟磁链直接功率控制策略(virtual-flux-linkage direct power control strategy,VF-DPC)的PWM整流器与传统H桥逆变器相结合,引入虚拟磁链的概念并用于计算瞬时有功和无功功率,无需检测输入变压器二次侧输出电压,省去了交流电压传感器,并避免计算输入电流的微分;通过适当提高变压器感抗以起到滤波作用,从而取代了电压胞输入端滤波电感。所提出的简化结构具有体积小,有效降低传感器数量,抗干扰能力强,能量自由双向传递,输入、输出电流谐波含量较低等优点。仿真和实验结果证明了该新型简化结构及其控制策略的正确性和可行性。     

一种混合级联型多电平逆变器拓扑结构

在交流电动机调速领域,大容量多电平变换器的应用越来越广泛,为了改善系统性能,各种各样的多电平拓扑结构被提出.本文提出了一种新颖的混合级联式多电平拓扑结构,该结构将传统的H桥逆变器(主逆变器)和二极管钳位型三电平逆变器(从逆变器)结合起来,串联为电动机供电,而这其中仅仅只有主逆变器需要电压源.这种新型的拓扑结构由于增加了从逆变器作为辅助单元用于能量存储,可以提高系统的效率,一定程度上实现电动机的四象限运行.相比传统的H桥逆变器,该拓扑可以减少输入电压源的数目;当电动机以稳定速度运行时,从逆变器可以为负载提供无功能量.该拓扑结构在电力机车和大型舰船推进系统等领域有着广泛的应用前景.     

改进型动态电压恢复器的最小能量法

针对传统最小能量控制策略的不足,提出一种改进型DVR拓扑结构,并对基于此拓扑结构的最小能量控制策略的电压、电流等相量关系进行了公式推导;提出了一种无相位跳变的最小能量控制策略;通过对负荷电压电流的检测,利用改进型最小能量控制策略和电压电流双环控制,实现电压幅值和相位的补偿。建立Matlab仿真模型,在四种不同情况下对改进型最小能量控制策略的有效性进行验证;同时与传统最小能量控制策略进行对比分析。仿真结果表明该拓扑结构结合最小能量控制策略的有效性。     

高占空比反激逆变器研究

提出一种反激逆变器拓扑结构,该逆变器工作于电感电流断续模式。介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了控制方案和主要参数设计。通过实验验证了电路具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,运行可靠,具有四象限运行的能力。采用电源输出能量的通道与接收回馈能量的通道完全分离的方式,使得最大占空比可以大于0．5,从而得到了较宽范围的输出、输入电压。电路结构简单,主电路只需要3只功率开关管就实现了DC／AC单级变换和能量双向传输。     

基于能量回馈型的双PWM功率单元的研究

传统级联型逆变器由于功率单元输入端采用不控整流桥结构,不能实现能量的双向流动,因此限制了其在矿井提升机等一类需要四象限运行场合中的应用;采用一种三相PWM整流器的能量回馈型功率单元的拓扑结构,搭建了基于DSP+FPGA结构的四象限功率单元的低压实验平台,通过试验验证,将PWM整流器的控制算法应用于四象限功率单元中。     

一种新型四象限多电平变流器

提出了一种新型四象限多电平变流器拓扑结构,由级联H桥型整流器、中频变压器和级联H桥型逆变器三部分构成。建立了变流器的能量传输模型,提出了相应的控制方法和调制策略;分析了输入侧变换器的输出电压模型,给出了相应的调制算法流程。阐述了各中频H桥的工作相位的作用,即达到了控制各电容电压平衡的目的,实现了变流器的四象限运行。实验结果验证了拓扑结构和控制方法的正确性。所提变流器拓扑结构省去了传统的工频变压器,降低了变换器体积和重量,可以应用于高压大容量场合。     

一种模块化多电平变流器的变频控制策略

模块化多电平变流器作为一种新型的多电平变流器拓扑,具有无需隔离变压器、谐波含量低、便于四象限运行等优点。然而,由于模块电容电压低频波动较大,到目前为止,模块化多电平拓扑在变频调速领域还没有得到广泛应用。针对这一问题,提出了一种在桥臂共模电流和输出共模电压中加入高频方波分量的低频控制策略,同时提出了一种基于基频电流注入的高频控制策略,并研究了控制算法的切换问题。在此基础上,提出了一种模块化多电平逆变器宽频率范围运行的控制策略,该策略能减小电容电压的低频波动,维持模块电容电压的平衡,保证电机平稳启动并稳定运行。最后,仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

一种基于双向反激DC/DC变换器的逆变拓扑

提出一种基于双向反激DC/DC变换器的逆变拓扑电路,介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了优化的控制方案和主要参数设计,并进行了实验验证.解决了半桥双向电流源高频链逆变器2个桥臂电容电压不平衡的问题及推挽式双向电流源高频链逆变器需要另外设置抑制电压尖峰电路的问题.在反激逆变器工作在电感电流连续模式的基础上,引入了同步整流控制策略,同时实现了零电压开通,有效地减少了整流管的通态损耗及开关损耗.电路结构简单,运行可靠;具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,具有四象限运行的能力.     

一种新型的高频链逆变器拓扑分析与设计

详细介绍了一种新型的双次级绕组双功率桥高频链(HFL)逆变器,该逆变器采用新型电路拓扑,属于单级功率变换,具有结构简单、控制灵活、损耗低、效率高、负载适应性强、易于模块化等特点,能实现4个象限之间的平滑过渡,提高了系统的可靠性。理论分析了该电路的四象限工作原理、正弦脉宽调制(SPWM)控制方法及闭环控制策略。实验结果证明了电路拓扑和控制策略的可行性。