频率抖动技术抑制变换器输入电流电磁干扰

针对传统固定频率PWM控制方式引起的输入电流谐波幅值较大,频谱能量较为集中的缺点,基于频率调制理论,分析了频率抖动技术扩散输入电流频谱的基本原理;结合传统的PWM控制器,实现了一种简单的频率抖动方法.该方法可降低变换器的输入电流低次谐波幅值,从而改善了EMI的低频传导特性.实验结果验证了该方法的正确性.     

某伺服系统传导噪声分析和处理

伺服系统作为机载平台的重要组成机构,其电磁兼容性影响机载平台的性能。针对伺服系统产生的传导电磁干拢(EMI)噪声,利用线性阻抗稳定网络提取了传导干扰噪声,以及用散射参数法提取噪声源内阻抗。同时,还设计了一款滤波器以抑制传导干扰噪声,并根据传导(EMI)噪声生成机理,采用共模电感、贴片电容和磁珠以改进滤波器的拓扑结构。实验结果表明,采用改进后的滤波器,传导干扰噪声下降了最多30 d BμV,从而验证了方法的有效性。     

大功率AC/DC变流器传导电磁干扰分析与抑制

本文研究了AC/DC变流器中传导电磁干扰 (EMI) 的抑制问题.在系统干扰测量和干扰源及干扰传播通道分析的基础上,提出了传导EMI的抑制方法,如采用混合式EMI无源滤波器、加装吸收电路等.混合式EMI滤波器对系统传导EMI抑制起着主导作用,能有效的滤除传导电磁干扰的低频成分和部分高频成分.简要介绍了所采用的理论计算和实际微调相结合的EMI滤波器的设计方法,该方法的特点是易于实施,只要求测量噪声幅度和噪声接受体的阻抗即可开始设计.实验结果表明,所采用的方法使变流器的电磁干扰得到了有效的抑制,并使系统满足了EMC标准要求.     

家用空调系统传导电磁干扰建模

为了定量预测家用空调系统的电磁干扰(EMI)水平,给EMI滤波器设计提供理论依据,研究了一种家用空调系统传导EMI频域模型的建模方法。分析空调系统内部共模干扰和差模干扰的产生机理及传导路径,采用矢量匹配法建立电机负载的高频阻抗模型,分析EMI接收机算法并建立其数学模型,搭建空调系统传导EMI频域仿真模型。基于该方法对一台2300 W柜式空调进行建模,并通过实验验证了模型的准确性。     

嵌入式数字有源EMI控制的弧焊逆变电源

数字化高频弧焊逆变电源以其效率高、体积小、易于控制等优点在焊接方面得到广泛应用,但随着弧焊逆变电源高频化的发展,产生的传导EMI也越来越严重,尤其是共模传导EMI。本文基于数字有源EMI滤波(DAEF)控制,提出了一种降低弧焊逆变电源共模传导EMI的方法,该方法通过采样检测EMI信号、数字化补偿控制、DAC输出并注入,形成闭环EMI控制,其EMI控制可嵌入弧焊电源原有控制器资源中节约控制成本,因不在主电路中串接器件,从根本上解决了EMI滤波器体积和功耗大的问题。本文对带有DAEF的逆变弧焊电源系统进行设计、建模及补偿控制,仿真分析了基于DAEF控制的弧焊逆变电源系统在稳定性和动态性能方面的优势。最后,实验结果证明了所提出方法在减小弧焊电源传导EMI发射、提高其动态性能方面的优势。     

构造稳定节点的功率变流器共模干扰抑制技术

本文提出了一种抑制功率变流器的共模电磁干扰(EMI)的技术方法.并以Boost变流器为例.对所提出的方法进行了深入分析.由于电路中高电压变化率(dv/dt)的动态节点是共模传导EMI产生的主要源头,本文通过调整Boost电感的PCB布局与采用共阳极二极管的方法,在电路中构造稳定节点,对共模传导EMI进行了有效的消除.理...     

基于EMI滤波器的防爆变频调速系统EMI抑制

大功率矿用防爆变频器大都采用PWM调制技术,使用IGBT作为开关器件,IGBT在开通和关断过程中会产生很大的du/dt,di/dt,由于线路中寄生电容和寄生电感的存在,会导致很严重的电磁干扰,严重影响系统安全稳定运行。对防爆变频系统EMI干扰源进行了分析建模,设计了防爆变频调速系统EMI滤波器,在分析阻抗失配对EMI滤波器插入损耗影响的基础上,建立带EMI滤波器的传导干扰的高频模型,通过有无EMI滤波器传导干扰频谱仿真图对比,验证了EMI滤波器对传导干扰的抑制作用。经过现场的实验测试,加入EMI滤波器后传导干扰得到很好的抑制,传导干扰频谱幅值在规定的范围内。     

基于DSP和FPGA的开放式伺服平台设计

介绍采用DSP(TMS320LF2407A) FPGA(EPF10K10ATC144-3)结构的开放式伺服平台的设计,平台充分利用DSP的高速运算能力和FPGA的在系统可编程能力.平台拥有丰富的接口可以满足多种应用和研究.基于该平台的永磁同步伺服系统实验结果,验证了设计的正确.     

基于噪声源阻抗提取的EMI滤波器高效设计方法

针对传统EMI滤波器设计方法存在单次设计不准确、多次设计调试周期长的问题，提出一种基于噪声源阻抗提取的EMI滤波器高效设计新方法。首先通过插入无源二端口网络准确、迅速地获得噪声源阻抗幅值和相位；其次依据阻抗失配原则进行EMI滤波器拓扑选择；然后综合考虑噪声源阻抗、LISN端等效负载阻抗以及EMI滤波器高频分布参数对滤波器插入损耗的影响，令滤波器的理论插入损耗等于传导EMI测试频段范围内所需的插入损耗，得到滤波器各元件准确参数，实现了EMI滤波器精确设计。最后，通过一台LED驱动电源进行实验，结果表明一次设计即可满足预期效果，验证了所提方法的准确性和高效性。     

基于WVD的隔离开关操作传导EMI时频分析

对220 kV户外空气绝缘变电站(AIS)进行了隔离开关操作试验,初步分析了电磁式电压互感器(TV)、电容式电压互感器(CVT)所得传导干扰信号;运用Wigner-Ville分布(WVD)对信号进行了时频域分析和能量提取,得到了时域能量分布以及主导频率。分析表明电磁干扰(EMI)信号的主导频率与变电站的各种固有参数有关,而操作时刻和操作速度只与信号的幅值有关。通过安装滤波器可过滤掉这种EMI信号。     

Comparative investigation of PWM techniques for a new drive for electric vehicles

Results of a comparative investigation of deterministic and random pulsewidth modulation (PWM) techniques to be employed in a new ac drive for electric vehicles are presented. The study, employing the advanced simulation package SABER from Avant! Corporation, was focused on the reduction of electromagnetic interference (EMI) when a deterministic PWM strategy is replaced with an RPWM method. To assess the impact of the PWM technique on the drive performance, the drive efficiency, torque ripple, and dynamic response of the current control system were also investigated. Two RPWM techniques characterized by random variations of switching frequency of the inverter were considered: one with the sampling frequency of the modulator varying in step with the switching frequency, and one with a fixed sampling frequency equal to the average switching frequency. The study has demonstrated good EMI-mitigating potentials of RPWM techniques, whose use results in EMI reduction by 10 dB and more, while the drive performance is barely affected.     

一种基于电流反馈的分段式PWM控制无刷直流电机转矩波动抑制方法

无刷直流电机伺服系统具有广泛的应用场合,但转矩波动限制了其在高精度场合的应用。针对非理想反电动势引起的无刷直流电机转矩波动提出了一种基于电流反馈的分段式PWM控制方法。该方法通过线反电动势观测器获得产生目标转矩值的参考电流,以实现对电机转矩的直接控制。同时,针对电机高速与低速运行状态分别采用不同的PWM控制策略来有效消除换相转矩波动,系统具有低转矩波动和高转矩输出的特点。通过在Matlab/Simulink环境下建立系统仿真模型,对该控制方法的转矩直接控制能力进行检验,并对转矩波动进行了对比;搭建实验平台对具有非理想反电动势的无刷直流电机进行了驱动实验。仿真和实验结果表明,该文所提出的控制方法能有效减小转矩波动,提高无刷直流电机伺服系统输出转矩的稳定性和位置控制精确度。     

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。     

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.     

电能变换领域中随机脉宽调制技术研究概况及展望

相较于传统的脉宽调制技术,随机脉宽调制具备有效的谐波频谱分散能力,从而实现机电负载噪声的削弱。随机脉宽调制技术包括起步的随机开关调制、后续的随机脉冲位置与随机开关频率等3个基本方法。随着电力电子技术的整体发展,随机脉宽调制已从传统的载波调制逐渐拓展到空间矢量调制之中,应用范围日趋广泛,谐波频谱分散与功率谱峰值抑制的效果不断提升。同时,新的优化方案不断被提出,对谐波频谱及功率谱的分散效果亦在不断提高。梳理了随机脉宽调制的研究历程,总结了数种典型的随机脉宽调制的基本原理,并对未来随机脉宽调制的研究方向作出展望,为随机脉宽调制技术的深入研究提供参考。     

PWM逆变器共模传导电磁干扰的预测

在PWM逆变器系统中，IGBT的高速开关动作会产生很高的dv／dt、di/dt，导致严重的电磁干扰。对PWM逆变器共模传导电磁干扰的机理进行研究，得出了共模传导干扰源和传播途径。通过与buck变换器进行对比，提出了一种用于研究PWM逆变器共模传导干扰的等效电路，利用实验测得等效电路中无源器件的参数及对等效电路的电压源进行傅立叶变换，在10KHz-30MHz频段进行了频域分析，计算的共模传导干扰频谱与实验结果进行对比基本一致，证明文中提出的共模传导干扰等效电路模型及其分析的正确性。     

基于Matlab无刷电动机模型参考自适应控制的研究与实现

本文在分析无刷电动机数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,提出了直流无刷电机调速系统模型参考自适应控制的新方法.在双闭环调速系统中,电流环采用电流滞环控制,转速环采用间接参考模型自适应控制,控制器参数估算采用最小二乘算法.仿真结果表明:这种新型的间接模型参考自适应控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好,较传统PI控制具有更好的动、静态特性.     

无刷直流电机非导通相续流的研究及消除策略

分析了无刷直流电机在非换相期间非导通相上发生续流的原因及对电磁转矩脉动的影响，从PWM调制策略角度出发．提出了一种新的PWM调制方式，它能完全消除非导通相的续流现象，从而减小转矩脉动。通过仿真和试验．证明了该方法的可行性和优越性。     

一种新型的无刷直流电机调速系统的模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上，建立了控制系统的仿真模型，提出了一种新型的模糊PI智能控制方法。在BLDCM双闭环调速系统中，电流控制仍采用PI控制器，而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现．结果表明，这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好，较传统PI控制具有更好的动、静态特性。     

基于粒子群优化设计的直流无刷电机控制系统研制

针对直流无刷电机控制器优化设计的问题,提出了基于粒子群优化PSO算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和BLDC系统的控制策略,考虑到综合评价系统的各项性能指标,给出了优化PID控制器设计的步骤.仿真和实验结果表明:该方法能搜寻到最优或次最优的参数数值,优化得到的控制器速度响应快、超...