模块化串联结构高压电源的两级分组控制系统

基于串联结构的模块化组合变换器在中、高压输入电源中得到广泛采用,但是这类变换器中众多子模块的控制都需要高压电气隔离,这对控制系统的设计提出了较高要求。因此,基于两级式控制系统,设计了一种分组控制系统：将邻近的隔离电压较低的子模块结合成一个模块组,组内采用同一个控制器,通过光耦隔离来控制各子模块,从而减少了控制器和光纤数量,因此简化了控制并降低了成本。进而针对模块组结构,设计了一种冗余供电的辅助电源方案,能够提高供电可靠性。基于分组式控制系统搭建了一台输入10 kV、输出375 V、额定功率40 kW、包含36个子模块的谐振式模块化多电平直流变换器样机,并进行了实验验证。     

基于磁路耦合的电力电子变压器直流变换技术

针对模块串联型电力电子变压器中变压器数量多、绝缘要求高的问题,设计了一种基于磁路耦合变压器的多有源桥直流变换器结构,能够提高模块化程度和减少高频变压器端口数目,提升系统功率密度.该变换器采用多磁芯高频变压器,变压器原边具有多绕组结构,对应多模块的串联,以满足输入高电压等级的要求;副边则采用单一绕组,对应全桥或多个全桥电...     

三电平空间矢量调制中的共模分量

根据多电平SVM调制与载波调制的本质联系,从多电平SVM调制的实现出发分析了两电平SVM和三电平SVM调制波中共模分量的分布.两电平SVM调制波的共模分量就是三相系统的零序分量,最常用SVM调制波中的零序分量与SFO-PWM调制的在调制波中注入的零序分量完全一致.进一步分析了三电平逆变器的特点,提出了一种适合三电平逆变器的共模分量注入方法,指出了三电平逆变器的调制波中可以注入的共模分量除了三相系统的零序分量,还包括每一相的两组调制单元间的共模分量.最后提出了经过两次共模分量注入的三电平载波调制方法,它可以完全等效三电平SVM调制.仿真和实验结果表明了该方法的正确性.     

一种柔性多模态宽范围全桥LLC变换器控制方法

对全桥LLC变换器提出一种柔性多模态的宽增益范围控制策略。文中首先讨论全桥LLC的状态分析模型和现有子模态控制原理,并建立数字辅助设计平台,这些理论、工具为后续工作奠定基础。针对现有全桥LLC变换器各子模态逻辑独立、整体增益范围有限的不足,提出一种全桥变频–移相不对称–DPWM控制的平滑柔性变模态控制策略,并分析各子模态的工作特性,对模态工作机匹配和状态过渡过程等技术问题与设计要点进行详细说明。样机实验证明,所提方法能使全桥LLC变换器实现极宽的增益范围,并能在全工作范围内保证变换器零电压开通,实现高工作效率。     

考虑电感寄生参数的有源前端LCL滤波器的设计

针对作为变换器和电网的接口的LCL滤波器的谐振问题,对LCL滤波器的设计方法、网侧谐波的国际标准要求以及电感的寄生现象进行了研究,对电感的实际模型进行了建模及影响因素推导,提出了一种考虑电感寄生参数的5 k W有源前端的LCL滤波器设计方案,利用Matlab/Simulink软件对提出的LCL设计方案进行了仿真分析,将设计的模型与理想模型进行了波特图对比,从频域的角度论证了方案的有效性,并在软件上进行了电路仿真,从系统的角度验证了方案的可行性,最后搭建了基于Dspace的5 k W有源前端的实验平台,对方案进行了进一步的验证,依据实验及仿真估算结果提出了减小损耗的改进方案。研究结果表明,该方案能充分利用LCL滤波器电感的寄生电阻,实现较好的谐振抑制性能,同时将损耗控制在可接受的范围之内。     

同步磁阻电机的无速度传感器矢量控制技术研究

针对电机无速度传感器控制中,需要设计稳定、准确的观测器以实现系统全速范围内可控的问题,对同步磁阻电机的控制结构、控制器、考虑转速估算的磁链观测器等方面进行了研究,开展了一套基于转子位置定向的系统的控制方案的分析。根据同步磁阻电机的数学模型,建立了电压-电流型磁链观测器的小信号模型,分析了观测器的稳定性,给出了系统在低速反转模式下固有的不稳定特性;利用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,并利用基于d SPACE的半实物仿真实验平台,对控制方案、低速反转模式进行了实验研究。研究结果表明:使用电压-电流模型观测器在正转区能实现无速度传感器矢量控制,证明了方案的可行性;当系统处于低速反转区时观测器不稳定,证明了小信号模型分析的正确性。     

适用于三电平逆变器的特定谐波消除脉宽调制方法

特定谐波消除脉宽调制方法SHEPWM近来受到人们的普遍关注，其通过开关时刻的优化选择，消除选定的低次谐波，具有波形质量高、效率高、直流电压利用率高、直流侧滤波器尺寸小等一系列显著优点。本文首先针对1/4周期对称的脉宽调制波形，研究了三电平SHEPWM非线性方程组的求法，提出了以三角载波法生成非线性方程组初值的方法，使得求解非线性方程组的速度明显加快；根据非线性方程组的数值解，用POWERSIM电力电子专用仿真软件对三电平SHEPWM进行了仿真研究；用小功率MOSFET管构成二极管箝位三电平逆变器实验电路模型，以双DSP中压变频控制平台为控制器，对三电平SHEPWM方法进行实验研究。仿真和实验结果证实了SHEPWM的谐波消除效果和SHEPWM方法所具有的一系列显著优点。     

基于DSP的滞环跟踪型有源电力滤波器数字控制系统

介绍了一种基于新型数字信号处理器(DSP)TMS320F2407A数字控制的滞环跟踪型并联有源电力滤波器，以DSP为核心的数字控制电路完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能，实现了一种全数字控制的有源电力滤波器。     

有源电力滤波器中谐波提取的数字法实现

谐波提取的准确性和实时性是有源电力滤波器补偿电网谐波的关键环节。本文介绍了一种用新型数字信号处理器(DSP)TMS320F2407A实现的数字法谐波提取的设计,提出采用双采样频率的方法,解决了DSP有限字长、计算能力和谐波提取的高速、实时性之间的矛盾。利用MATLAB对谐波提取进行了仿真,并成功的应用于滞环跟踪型并联有源电力滤波器,仿真和实验结果证明数字法实现的谐波提取能够满足有源电力滤波器的准确性和实时性要求。     

基于DSP的中频发电机半控整流控制

利用数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)功能强,运行速度快的特点,构成一种基于TMS320LF2407A的中频发电机晶闸管全数字控制系统;具体讨论了采用DSP控制晶闸管半控整流电路的软件设计方法.通过软件编程,DSP产生的触发信号可靠稳定,软件简单明了,可使原来复杂的移相触发电路变成移相触发软件的编程,实现了晶闸管触发的全数字控制.在中频发电机上的试验结果表明,利用这种方法设计整流电路的触发信号可靠,输出直流电压稳定性好,负载切换时能够有效抑制由发电机转速变化引起的直流电压突变.