一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样一保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较．给出了采样-保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想．对基于采样-保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析,认为采样-保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的．     

一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样—保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较。给出了采样－保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想，对基于采样－保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析，认为采样－保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的。     

磁悬浮轴承功率放大器的研究

主动磁悬浮轴承中的功率放大器可以看成是一个电流跟踪系统 ,其性能的好坏对磁悬浮轴承的性能有着重要影响。从线圈数学模型、功率电路拓扑结构、直流母线电压、电流控制器几个方面对功率放大器进行了讨论与分析 ,并对一单自由度磁悬浮实验系统的电流控制进行了仿真研究。     

磁悬浮盘片开关功率放大器的研究

磁悬浮盘片能否实现稳定悬浮并具有良好的性能,与功率放大器性能的好坏密切相关.提出了以电流型PWM控制器SG3524为控制核心,用电流传感器LA-28NP检测电流,并进行放大作为反馈信号,在此基础上设计了PWM开关功率放大器.对样机进行了实验,其结果表明,该功率放大器具有良好的动静态性能.     

电磁轴承功放由偏置漂移引起调制失效的问题研究

分析了三角波比较法三电平PWM开关功放由于偏置电压的漂移引起的调制失效机理。为避免调制失效,在三电平PWM开关功率放大器的基础上,提出一种结合三角波比较法和采样保持法的混合调制方法。该方法中功率主电路的两个桥臂由三角波比较电路和采样保持电路分别控制,根据三角波载波幅值和静态电流误差均值分别确定偏置电压值,满足了在理论偏置电压值漂移情况下的脉宽调制要求。分析了混合调制开关功放避免失效的工作原理并实现电路。仿真和实验均表明:该方法设计的功率放大器不仅可以解决由于偏置电压漂移带来的PWM调制失效,并且具有电流纹波小、响应速度快、受负载参数影响小等优点。     

永磁偏置磁悬浮轴承功率放大器的设计与实现

针对永磁悬浮偏置混合式磁悬浮轴承所采用的功率放大器需要其输出电流能双向流动的问题,提出了一种功率放大器电路结构,其主电路仍采用普通桥式电路,但其控制信号是通过控制器输出的PWM信号和换向信号经逻辑变换而来的,从而可大大节省控制器资源,降低设备成本,且性能稳定,适用于混合磁悬浮轴承,同时还具有较好的通用性.     

基于电流特性的主动磁轴承电磁线圈故障诊断

磁悬浮轴承因其优异的性能得到了广泛应用,但电磁线圈的故障可能导致转子失控,从而造成严重后果。提出一种应用于磁悬浮轴承的在线电磁线圈故障诊断方法,通过建立数字开关功放输出电流的数学模型,获取其电流输出特性,从理论上分析线圈发生故障对输出电流变化率的影响;建立两态调制下的Matlab/Simulink模型,进行了仿真验证,证明了方法的理论可行性;设计基于电流过采样的故障诊断方案以及相关算法,搭建基于数字信号处理器(digital signal processor, DSP)的数字开关功放试验平台,进行了相关线圈故障的在线检测试验,结果证明了本研究方法的有效性。     

基于矢量控制的单相三电平电压型PWM整流器

针对传统单相PWM整流器控制方法存在的PI调节器的静态误差和开关频率高、开关损耗大的问题,提出了一种新型的基于空间矢量控制的单相三电平电压型PWM整流器.首先分析了单相三电平电压型PWM整流器的工作原理,然后给出了模态选择判别方法,制定了开关表.该方法很好地对交流侧电流进行了控制,实现了交流电子负载对于功率因数模拟的要求.最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该控制方法的正确性.     

支承磁悬浮轴承的径向磁流变阻尼器设计

转子振动时其频响函数是其刚度和阻尼的函数,调节合适的刚度和阻尼,可以抑制转子振动.针对磁悬浮轴承对转子振动抑制能力差的缺点,设计了一种径向磁流变阻尼器.用这种阻尼器支承的磁悬浮轴承转子系统,通过控制磁流变阻尼器线圈中的电流来改变整个转子系统的支承刚度和阻尼,抑制转子高速时的振动.采用ANSYS对整个支承系统的电磁场进行仿真,验证及改进所设计的磁流变阻尼器.     

C8051高速单片机在磁悬浮轴承数字控制系统中的应用

着重对以C8051高速单片机为核心的数字控制系统及A/ D转换器、转子位置传感器、功率放大器与控制算法之间的相互关系进行了分析与设计;提出了改进型的变参数PID算法,使系统运行性能得以提升.实验结果表明,基于C8051高速单片机的磁悬浮轴承数字控制系统具有稳定性好、响应快及低噪声等优点.     

基于3电平整流器的永磁同步电机侧的研究

针对二极管箝位式3电平PWM整流电路拓扑结构和直驱型风力发电系统的特点,介绍了3电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,建立了3电平永磁同步发电机在旋转坐标系下的数学模型,分析了电流转速双闭环控制策略,并对3电平整流器控制系统及SVPWM调制脉冲的产生进行了仿真.结果表明:3电平永磁同步电机SVPWM整流技术能够有效地控制转速,稳定系统直流电压.     

磁力轴承移相式PWM功率放大器的研究

介绍了一种采用移相式PWM控制方式的磁力轴承功率放大器,使H型半桥开关元件部分实现零电流无损开通与关断。实验表明,采用移相式PWM控制方式和辅助网络,可以有效减小开关应力,降低开关损耗和电磁干扰。本研究为进一步减小功放体积,改进功放设计具有一定参考价值。     

基于双闭环控制的降压型DC/DC转换器仿真

PWM开关电源系统普遍采用电流、电压双闭环控制,以Buck型变换器为对象,在建立PWM降压开关电源功率级模型的基础上,得出其小信号等效电路图与基于电流控制的Buck型开关电源的系统电路图,采用Matlab对实例进行频率分析,设计双闭环反馈补偿电路,通过仿真分析确定其参数选择的合理性。所建立的Buck型变换器模型可适用于Buck变换器及其衍生的全桥变换器。     

一种高速电主轴动力学实验中非接触加载方法

设计了一种高速电主轴非接触电磁加载装置．该装置主要由直流电磁铁、整流电路、三电平PWM开关功率放大器及加载盘组成．直流电磁铁产生的磁场与加载盘相互作用,在加载盘上形成稳定、可调节的电磁加载力,实现非接触加栽．该方法不仅可用于高速电主轴动力学分析实验中扭矩的加载,还可实现径向力加载,解决了高速电主轴难以实现扭矩加载及不能实现径向力加载问题．     

直驱式风力发电系统全功率并网变流器拓扑结构研究

在主流的变速恒频风力发电机组中,由于直驱式风机具有结构简单、效率高、维护费用低、并网控制灵活以及优良的低电压穿越性能等优势,所以愈加受到关注.对比分析了目前直驱式变速恒频风力发电系统全功率并网变流器主电路拓扑结构,并得出了结论,双PWM变流器具有较广泛的应用价值.     

磁力轴承控制系统功率放大器研究

功率放大器是磁力轴承控制系统的一个重要组成部分,是影响磁力轴承性能的关键部件。针对磁力轴承的特点,从提高功率放大器的电流响应速度和能量转化效率出发,对功率放大器的控制电路和功率电路进行了研究,并研制了一台容量为12.4kVA的采样保持型磁力轴承功率放大器。实验结果表明,该功率放大器具有电流响应速度快、能量转化效率高等优点。     

基于Boost ZVT-PWM变换器的单相功率因数校正

针对传统单相Boost功率因数校正变换器开关管工作在硬开关状态时存在较大开关损耗的缺点,设计了一款平均电流控制型单相Boost ZVT-PWM变换器.在剖析了该变换器工作原理的基础上,对其主电路中谐振网络及控制电路的关键参数进行了分析与设计,并利用Saber软件对该电路系统的性能进行了仿真验证.结果表明,文中所提Boost ZVT-PWM变换器可有效地提高电路系统的功率因数、降低开关损耗,同时可较好地解决功率开关管中电流和电压的交叠问题.