谐振直流环节逆变器驱动BLDCM的控制器设计

根据无刷直流电机(BLDCM)的脉宽调制(PWM)特点和谐振直流环节逆变器(RDCLI)的工作原理,利用脉宽调制专用集成芯片和复杂可编程逻辑器件(CPLD),设计了新型并联谐振直流环节软开关逆变器驱动无刷直流电机的PWM控制器。数字仿真和实验结果表明,设计的控制器实现了谐振直流环节逆变器的正常工作和无刷直流电机的PWM调制运行。     

软开关谐振逆变技术在无刷直流电机中的应用

针对无刷直流电机(BDCM)逆变器工作在硬开关状态下,产生较大的开关损耗,降低电机效率的问题,介绍了谐振直流环节软开关逆变器、基于变压器的谐振直流环节软开关逆变器和基于变压器的谐振极软开关逆变器3种软开关技术,为实现软开关无刷直流电机驱动系统的高效、安全、可靠运行提供了一定的理论基础.     

一种新型无刷直流电机谐振极软开关逆变器

永磁无刷直流电机具有高功率密度、高转矩/电流比和控制简单等优势,得到了广泛应用。然而,无刷直流电机通常采用硬开关逆变器驱动,硬开关逆变器的系统效率较低,散热器的体积和重量较大,限制了大功率无刷直流电机驱动系统功率密度和性能的进一步提升。针对硬开关逆变器问题,提出了一种无刷直流电机专用的谐振极软开关电压源逆变器。通过在传统硬开关逆变器的三相输出端添加辅助谐振网络,实现了逆变桥主开关器件的零电压(ZVS)开关动作,辅助双向开关在零电流开关(ZCS)条件开通和关断。针对新型软开关逆变器,提出了一种新的脉宽调制(PWM)控制策略——TPWM TON,逆变桥上下侧开关器件轮流进行PWM调制,保持了直流母线中点电位的平衡,且使主开关和辅助开关的开关频率降到PWM调制频率的一半。对提出的软开关逆变器进行了实验研究,实验结果验证了电路结构、理论分析和控制策略的正确性与可行性。     

谐振极逆变器驱动无刷直流电机的控制器设计

针对应用于无刷直流电机驱动系统的新型谐振极软开关电压源逆变器和新型TPWM+TON控制策略,利用脉宽调制专用集成芯片和复杂可编程逻辑器件,设计了新型谐振极电压源逆变器驱动无刷直流电机(BLDCM)的控制器.数字仿真和实验结果表明,设计的控制器验证了电路结构、理论分析和控制策略的正确性与可行性.     

基于软开关逆变器的电机驱动策略研究

传统的无刷直流电机驱动系统中,由于逆变器侧开关管工作在硬开关模式下,开关管将会产生较大的开关损耗,同时开关管的开关频率也会受到限制,因此引入软开关逆变器驱动无刷直流电机。文章通过对谐振直流环节软开关逆变器(PRDCLI2)的分析,提出了一种基于此软开关逆变器的无刷直流电机驱动策略,通过谐振环节实现对母线电压的调制,进而控制电机转速,逆变器桥臂上的开关管只用于换向。这种驱动方式能减小逆变器桥臂开关管的开关损耗,因此散热器的体积也能得到降低。针对这一方法在Matlab中进行了仿真验证,结果表明这种驱动方式能使电机正常运转。     

电机驱动用新型谐振直流环节电压源逆变器

为了实现电机控制系统的高功率密度和高性能运行,必须提高逆变器的工作频率以提高功率变换器的效率和增强性能。然而,较高的工作频率会引起严重的电磁干扰和开关损耗从而导致系统整体效率降低。软开关技术被认为是解决上述问题的有效方法,结合软开关技术的优点和脉宽调制(pulse width modulation, PWM)控制的特点,提出了一种新的用于电机驱动系统的谐振直流环节软开关电压源逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的PWM软开关动作,同时,辅助谐振单元的开关也为软开关操作。文中阐述了该软开关逆变器拓扑的动作时序和动作模式,并对软开关动作时序的瞬态过渡过程进行了数学分析。对提出的新型软开关逆变器驱动无刷直流电机进行了仿真和实验研究,结果验证了电路结构和理论分析的正确性与可行性。     

新型无刷直流电动机专用谐振极逆变器研究

无刷直流电动机通常采用硬开关逆变器驱动.硬开关逆变器的系统效率较低,散热器的体积和重量较大,限制了无刷直流电动机驱动系统功率密度和性能的进一步提升.针对硬开关逆变器问题,提出了一种无刷直流电动机驱动系统专用的谐振极软开关电压源逆变器.通过在传统硬开关逆变器三个输出端和直流母线之间添加辅助谐振单元,实现了逆变桥主开关器件的PWM软开关动作.谐振控制开关零电流开关条件开通,零电压开关条件关断.对提出的新型谐振极逆变器进行了数学分析和仿真研究;仿真结果验证了电路结构和理论分析的正确性与可行性.     

基于Buck变换器的无刷直流电机转矩控制仿真

无刷直流电动机（BLDCM）存在转矩脉动的突出缺点，提出了一种基于直流环节电压控制和模糊PID控制器的新型混合控制策略，以抑制无刷直流电机的转矩脉。电路拓扑包含功率因数校正降压转换器和逆变器。降压转换器通过控制直流电路电压来降低换向转矩脉动，使用模糊PID控制器和脉冲宽度调制（PWM）技术的逆变器在导通区域提供适当的电流。 Buck变换器降低了通过控制直流环节电压换向转矩脉动，逆变器使用模糊PID和PWM技术提供导通区域的电流。该方法能够消除传导区转矩脉动,削弱换相区转矩脉动，仿真结果表明，该策略具有功率因数校正功能，可有效抑制转矩脉动，提升电机运行的鲁棒性。     

无刷直流电机在不同PWM方式下的转矩脉动分析

无刷直流电机(BLDCM)电磁转矩脉动产生于电流换相时,分析了由三相全桥逆变器驱动的无刷直流电机在五种PWM斩波调制方式下的换相过程及其所产生的转矩脉动,并找出了最佳的PWM斩波调制方式,仿真及实验结果与理论分析一致.     

具有谐振直流环的SVPWM逆变器中控制策略的探索

分析了谐振直流环三相PWM逆变器工作过程.基于电压空间矢量的控制策略,讨论实现软开关最佳谐振控制,提出了一种更优的电压空间矢量的实现方法。     

无刷直流电机非换相相电流采样的逆变器结构

提出了一种新型的逆变器结构,将传统的三相桥逆变器中与功率开关管反并联安装的续流二极管独立开,通过采用磁感应式电流传感器,实现无刷直流电机的非换相相电流的采样,从而使得电磁转矩的精确控制成为可能。理论分析及实验结果证明了该结构的可行性及有效性。     

BLDCM变压器谐振直流连接换向器设计

BLDCM由于具有低惯性、反应迅速、高可靠性和免于维护等特点而广泛应用。为了降低硬开关设备能量损耗,提出一种在浪涌开关换向中可以产生直流连接电压凹陷的变压器软开关换向器,以保证所有开关工作于零电压条件下,并分析了该换向器的工作原理。     

多相高压无刷直流电动机调速系统研究

针对十二相永磁无刷电动机构建了基于三电平逆变器的调速系统.系统采用转速电流双闭环控制,设计了基于CAN(controller area network)总线技术的主从控制系统,实现四个逆变单元的协调控制,从而保证系统的稳定运行.提出了基于三电平逆变器供电的无刷直流电动机PWM(pulse width modulation)调制算法,该算法不仅较好的实现了电机的控制性能,同时还解决了三电平逆变器电容电压中点平衡问题.     

ARCPI resonant snubber for the neutral-point-clamped inverter

This paper reports a resonant snubber for the neutral-point-clamped (NPC) inverter using the auxiliary resonant commutated pole inverter (ARCPI) technique. The proposal guarantees zero-voltage switching of the main switches and zero-current switching of the auxiliary switches without incurring any voltage or current spikes across or through the main switches and without being subjected to any modulation constraints. The operation principle of the ARCPI NPC inverter is illustrated. A simple method dealing with the static overvoltage problem of the inner switches is described. Commutation durations and current stresses in the basic ARCPI circuit are analyzed. The results enable mathematical understanding and practical designing of the basic ARCPI circuit. In particular, the self-balancing quality and controlling possibility of the DC center potential in the basic ARCPI circuit are investigated. The proposal is verified by a 3 kW half-bridge ARCPI NPC inverter laboratory prototype     

新型并联谐振直流环节逆变器控制策略

为了解决传统的硬开关逆变器存在的高du/dt、高di/dt、高开关损耗以及电磁干扰(EMI)问题,提出了一种新型并联谐振直流环节逆变器(PRDCLI)拓扑及其控制策略.该电路的主要优点是结构简单,所有功率器件均工作在零电压或零电流模式,可以实现与各种PWM策略的匹配控制.阐述了其结构组成和工作原理,重点讨论了逆变器和谐...     

无中性点电位变化的并联谐振软开关逆变器

为了实现逆变器的高效率和高性能运行,提出一种新型直流母线并联谐振零电压过渡软开关逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的软开关动作,同时,辅助谐振单元的开关也为软开关动作。此外,电路中避免了使用大电容,没有中性点电位的变化问题。该电路对谐振元件和辅助开关的功率要求较低,控制简单且不依赖于负载条件。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计方法。制作一个10kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性。     

无刷直流电机驱动用IGBT逆变器能耗分析

为了预测电机系统的性能和提高设计的可靠性.根据无刷直流电机(BLDCM)的PWM调制原理和IGBT的损耗机理.采用损耗分离法提出了BLDCM驱动用IGBT逆变器的功耗计算模型.逆变器的通态损耗是与IGBT正向通态压降、电机电流和开关占空比有关的函数,而其开关损耗足开关器件的肝关时间、电机电流、逆变器的供电电压以及调制频率的函数.对提出的损耗模型进行了仿真计算和实验验证,仿真计算结果与实验结果具有较好的一致性.