单元串联型高压变频器的开发研究

对单元串联型高压变频器拓扑结构进行研究.通过功率单元及控制系统的设计,开发了容量为200 kW的3 kV、高压变频器.经测试,该单元串联型高压变频器样机具有节能效率高、低谐波污染等优势.模块的设计也为系统带来了更高的可靠性.     

森兰新一代SB—HV高压变频器面市

日前,森兰正式推出SB—HV系列高压变频器。SB—HV是森兰开发的具有战略意义的新一代工业智能高压变频控制系统,采用直接高一高变换的方式,多电平串联倍压的技术方案,优化的PWM控制算法,实现优质的可变频变压（VVVF）的正弦电压和正弦电流的输出,可广泛应用于电力、冶金、石油化工、建材、造纸、制药、采矿等行业和领域的各类高压风机和泵类。其主要性能特点如下：高一高变频器,采用单元串联方式直接高压输出;模块化设计,单元采用模块化设计,单元可任意互换,单元拆装方便;     

河南院研制成功1000kVA/V6kV高压变频器

1000kVA/V6kV高压变频器日前由河南电力试验研究院研制成功。装置采用了基于IGBT器件的功率单元串联多电平拓扑结构,主要包括移相变压器、功率单元、控制系统等组成部分,属于“交-直-交”和“高-高”电压源型变频器。装置将电网侧6kV工频交流电整流成直流电,再将直流电进行逆变,得到电压、频率均可调的交流电输出。由于采用了功率单元串联多电平拓扑结构,     

有源前端级联型多电平高压变频器的矢量控制技术

开发适用于有源前端级联型多电平高压变频器的矢量控制技术,对提高国产化高压变频器产品性能意义重大.针对有源前端级联型多电平高压变频器的前级整流器和后级逆变器进行研究,分别设计一套基于电网输入电压矢量定向和基于电机转子磁链定向的矢量控制技术.同时,开发了一套基于DSP+FPGA的高性能分布式数字控制系统作为该变频器的核心控制单元.在小功率样机中开展算法验证性试验,结果呈现良好的静、动态特性,表明设计是有效的.     

单元串联变频器IGBT故障诊断方法

针对单元串联多电平高压变频器的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)故障检测问题,基于镜像电流源原理,搭建通过功率单元直流母线电压控制的逆变桥臂输出电压逻辑检测电路,并给出功率单元输出逻辑与驱动信号逻辑的关系,通过动态判别逻辑关系的正确性,诊断出IGBT的故障状态。实验结果表明,该方法诊断迅速,能够在10μs以内正确检测出功率管的故障状态,相比基于各种算法的故障诊断方法,该方法可靠实用,对单元串联型多电平高压变频器的故障诊断具有工程应用价值。     

多电平高压变频器的拓扑结构分析与研究

分析比较了高压变频器的几种主电路拓扑结构,包括普通双电平,三电平电压源型,单元串联型多电平.通过对几种类型高压变频器主电路拓扑结构进行比较确定了单元串联型多电平高压变频器的拓扑结构的优越性.     

单元串联型高压变频器的保护配置

单元串联型高压变频器的应用已经非常普及,但是由于对其保护设计不是很清楚,导致产品设计和应用的问题.系统的论述了单元串联型高压变频器的保护问题.明确了在设计此种高压变频器时应具有的保护功能,重点描述了单元故障时的处理方式;并描述了其他保护的具体实现方法.对此种变频器的保护从理论上统一和明确,有助于设计和应用的提高.     

高压变频器的选用方法

根据甲乙酮装置的高压变频器的选择和控制需要,介绍了一种单元串联多电平PWM电压源型变频器,即完美无谐波变频器,为同类装置高压变频器的选择提供参考.     

高压变频器在火力发电厂送风机上的应用

阐述了发电厂风机传统风门调节存在的问题和变频调速节能的基本原理,通过单元串联型高压变频器在某火电厂送风机上的应用实例,分析了采用高压变频器的实际节能效果,指出了采用高压变频器应该注意的事项。     

高压变频器在火力发电厂送风机上的应用

文章阐述了火力发电厂风机传统风门调节存在的问题和变频调速节能的基本原理,并通过单元串联型高压变频器在某火电厂送风机上的应用实例,分析了采用高压变频器的实际节能效果,提出了采用高压变频器应该注意的事项。     

基于直接转矩控制的高性能磁链观测与速度观测

提出了一种高性能的定子磁链和转子磁链的观测方法，并在转子磁链的基础上估算出电机转速，最后将结合磁链观测的速度估计器应用到无速度传感器直接转矩控制系统中。仿真和实验结果表明，这种观测方法能够提高速度的观测精度，增强系统的鲁棒性，并使直接转矩控制系统的低速性能得到较大提高。     

基于自适应理论的新型无速度传感器转速估算法

阐述了一种利用PI控制来直接消除估算转速和实际转速误差的自适应估算转速法。在高速时,其动态和静态性能较好,估算转速能与实际转速基本重合;在低速时,整个系统性能稳定,估算转速也能实时跟随到实际转速。     

考虑磁链饱和影响的无速度传感器交流电机控制算法研究

当交流电机气隙磁通发生饱和时,常规的自适应速度估算法无法避免由于电感量的非线性变化带来的影响。提出了一种新型的复合算法,不仅能对电机转速进行识别,而且还能对电感非线性变化进行估算。该算法由定子电压方程和转子磁链观测器的对磁链估算的差值构造而成。还介绍了对传统算法校正方法,以提高速度算法在磁链饱和下的估算精度。最后对本算法进行了仿真和实验研究。     

A speed control method for a PM motor using a speed observer and a low‐resolution encoder

This paper proposes a new speed control method for a PM motor using a low‐resolution encoder and a speed observer. The servo system should be economical and simple. For this purpose, this paper realizes the high‐performance speed control system using a low‐resolution encoder, whose performance is nearly equal to the performance of speed servo system using a conventional optical encoder. The speed observer uses the information of motor current and motor voltage. The rotor position is calculated by the estimated value of speed observer. This observer has the influence of electrical parameter variation. This paper proposes the correction algorithm of both the voltage error of PWM inverter and the electrical parameter variation. The experimental results and numerical simulation results point out that the proposed speed control system has the desired speed response with respect to parameter variations and load torque perturbation. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 143(1): 66–75, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10121     

一种弱磁扩速下的异步电机磁链观测和速度辨识

针对异步电机在高速弱磁下的运行特点,提出了一种基于弱磁下的高性能的磁链观测方法。该方法在基于转子磁链定向电流模型下,设计了一个可以补偿磁链观测误差的补偿器,解决了弱磁条件下励磁磁场变化而导致磁链观测不准的问题。在改进磁链观测的基础上,运用了易于在定点芯片上实现的转速辨识算法,估算出电机转速。最后将结合改进磁链观测的速度估计器应用到无速度传感器矢量控制系统中,仿真结果表明,这种方法实现方便,能够在弱磁高速下准确的辨识磁链和转速估计,提高控制系统的动态性能。     

基于DSP的新型无速度传感器直接转矩控制系统的研究

将磁链状态预测器应用于直接转矩控制系统中,取代了传统的积分器,同时与一种简单实用的速度估计器成功地结合在一起,实现了系统的无速度传感器运行状态,针对1.1kW异步电机,采用数字信号处理器DSP（TMS320C232）进行了数字化实现,仿真与实验结果表明,该系统对电机定子磁链的观测精度高,速度估算准确,尤其是在较低转速下仍能保持很高的性能。     

基于MRAS的永磁同步电机无速度传感器

研究了一种基于矢量控制的模型参考自适应永磁同步电机无速度传感器方案.该方案仅利用q轴的估算电流与实际电流之差作为误差信号,将误差信号送入PI调节器进行调节后得到估计转速.本文对该方案进行了仿真和实验比较,结果表明本文提出的方案在高低速均能准确检测到转子的位置和速度,具有良好的动静态运行性能.     

无刷直流电动机的无速度传感器数字控制系统设计

设计了一种无刷直流电动机BLDCM(BrushLess DC Motor)无速度传感器变频调速系统.以数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)为数字控制器、智能功率模块IPM(Intelligent PowerModule)为功率逆变器组成硬件系统,采用反电势过零检测法进行电子换向,实现了BLDCM的无速度传感器转速跟踪.介绍了功率驱动主电路,交、直流变换部分采用单相桥式不控整流电路,以提高逆变电路所需的直流电压.通过检测关断相的反电势过零点来获得转子的位置信号,以控制绕组电流的切换,驱动电动机运转.论述了转速与电流反馈信号的检测.使用T法测转速;采用霍尔电流传感器检测直流侧母线电流;系统中转速和电流均由PID控制器进行调节.控制系统软件由主程序和中断程序组成,给出了系统软件的流程图.实验结果表明,系统调速性能良好.     

绕组式永磁耦合调速电机设计与分析

变频器调速技术虽可实现调速,但结构复杂,易受到电磁干扰,影响设备运行的可靠性。此外,当电网电压波动时,变频器难以保证整个系统正常运行。因此,在发电厂等苛刻环境下的应用受到限制。针对以上问题,提出了一种新型绕组式永磁耦合调速电机,离合采用非机械接触结构,减少了机械损耗;可直接对电动转子进行串级调速,调速迅速,且具备抗电网低电压穿越的能力。通过建立绕组式永磁耦合调速电机有限元分析模型,开展了仿真分析研究,结果表明该电机具备调速功能且转矩稳定,在工业领域中具有广阔的应用前景。     

基于新型定子磁链观测器的直接转矩控制

文中提出一种基于转子位置的面贴式永磁同步电动机的定子磁链估计方法。该方法从转子的位置信息和定子电流预测定子的磁链。给出了磁链观测器的数学模型，并在空间矢量调制直接转矩控制（SVM-DTC）策略中对该磁链观测器与常规电压积分式观测器进行了比较研究。仿真与实验结果表明，采用该观测器的SVM-DTC可以在2％-100％额定转速内稳定运行，电流波形畸变小，转矩性能优越，而采用常规电压积分式观测器的SVM-DTC在转速低于15％额定转速已不能稳定运行。