基于碳化硅MOSFET三相逆变电路损耗新算法

提出了一种三相逆变电路功率开关器件损耗计算的新方法.为了达到将高频电力电子电路和实时仿真算法相结合应用于嵌入式实时仿真平台的目的,针对工程应用中逆变器损耗计算的实时性和精确性要求,该方法以实际电路可采样信号为基础,利用功率开关器件器件手册提供的产品参数,通过采样平均算法计算功率开关器件损耗.将采样算法值与小仿真步长的PLECS仿真结果做对比,结果表明新算法可以较为准确的计算损耗,并进一步提出了在硬件系统性能要求下尽可能保证损耗计算的精度要求的变采样频率算法.     

一种新型的基于单电流调节器提高永磁同步电机系统负载与抗扰能力的算法

提出了一种根据永磁同步电机(PMSM)转速来调节交轴电压的最大转矩法。算法对电压极限矢量圆与电流极限矢量圆定量分析,找到电机稳定运行时的最大转矩点,通过在电压极限矢量圆补偿定子电阻压降修正最大转矩点。通过直接给定交轴电压的方式,充分利用修正最大转矩点的电磁转矩,提高电机的负载能力和抗干扰能力。仿真验证了该算法的有效性和可行性。对于最大转矩点的定量分析,使此模型具有良好的可移植性。     

基于霍尔元件的永磁同步电机转子位置辨析

提出了一种改进的基于霍尔元件的永磁同步电机转子位置估计方法。利用牛顿插值法对霍尔元件提供的离散位置点进行曲线拟合,对位置信息进行预测、插值,从而估算出电机转子的实时位置信息。改进后的方法可以消除转子位置估算的阶跃现象,提供稳定可靠的转子位置信息,提高了闭环系统的稳定性。在Plecs仿真平台中对该算法进行了仿真验证,与传统转子位置估算方法进行了对比,仿真结果验证了该方法的有效性。     

按定子d轴电流定向的异步电机滑差补偿

异步电机在标量控制(VVVF)下,其转速会随着负载的变化而出现误差,转速控制性能差。针对这一问题,提出了基于矢量控制思想的异步电机滑差补偿法。结合了矢量控制和标量控制两者的优点,在异步电机转子磁链近似恒定的基础上,根据空载励磁电流值来实现转子磁链定向,利用李亚普诺夫理论做稳定性分析,实现异步电机定子电流的励磁分量和转矩分量的分解;根据转矩分量和滑差的线性关系对转速进行补偿,使异步电机重载情况转速波动不超过1. 5%。通过计算机仿真分析和实验验证了方法的有效性。     

直流微电网电压无静差与环流抑制策略研究

孤立直流微电网中,由于并联变换器所带负荷的波动与线路阻抗的不同,因此会存在直流母线电压降落和变换器间的环流问题.提出一种无源控制与PI控制结合的新型三闭环控制策略,以无源控制为电流内环,PI控制为中间电压环,线路阻抗补偿为最外环,既实现了对于扰动快速的无静差的跟踪,又有效的抑制由于线路阻抗不同而产生的并联变换器间的环流.为了验证所提出的控制策略,以两个BOOST变换器并联为例,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,将传统的无源控制与新型的控制策略进行比较分析,仿真结果表明,所提出的控制方法可以使电压无静差的跟踪负荷变化,而且基本消除了环流,最后,在RT-LAB的半实物仿真平台进一步验证了方法的有效性.     

基于遗传算法的LCL输出滤波器设计与优化

相对于传统的L和LC滤波器,LCL滤波器在高频谐波抑制方面有明显的优势,但是,LCL为无阻尼3阶系统,易发生谐振。本研究采用电容串联电阻增加系统阻尼,综合考虑LCL输出滤波器对电流电压的谐波抑制、电压下降和功率损耗方面的问题,建立了LCL滤波器的优化模型,并采用遗传算法对其寻优。最后使用MATLAB仿真实例对其进行性能分析,结果表明优化后的输出滤波器能有效地滤除电压电流谐波,并能够降低电压下降和功率损耗,为工程应用提供了重要的依据。     

基于FPGA的高频电力电子装置快速实时仿真数值算法

实时仿真有助于实现工业分布式控制,优化生产过程并实现柔性生产。现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)凭借高速并行的特点,在实时仿真方面取得了广泛的应用。针对高频动作的电力电子开关器件,当利用变步长算法解决开关动作时刻的偏移问题时,会导致仿真结果出现发散现象,且该算法延长了仿真的计算时间,同时增大了仿真的步长,降低了仿真精度。为实现高精度低成本的实时仿真,提出一种适用于FPGA的快速实时仿真数值算法,通过对传统梯形法中迭代算法的改进,提高了梯形算法的收敛性。在此基础上改进了算法计算结构,使计算时间更加快速稳定。在FPGA开发板中搭建了开关频率为110 kHz的三相逆变电路仿真模型,与传统迭代算法对比,证实了改进后的梯形仿真算法和算法计算结构在高频开关动作下的有效性与实时性。     

一种碳化硅器件三电平电路的损耗计算方法

三电平电路较之两电平电路,斩波频率高,谐波小,有利于滤波器的优化设计,以及能更好地用于高速电机的驱动.三电平电路中开关器件的损耗是影响逆变器性能的主要因素,而传统的IGBT损耗计算方法不适用于SiC MOSFET,且常用的物理模型方法计算量较大,因此,为了精确且简便地计算分析开关器件的损耗,通过平均值法和SiC器件的损...     

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器,在辅助换流电路分断过程中,缓冲电容放电会影响机械开关分断时间;当主断路器完成分断动作,线路能量仅仅依靠避雷器释放,避雷器投入费用较高,能量释放过程较慢,容易造成器件损坏,并影响避雷器使用寿命。提出一种强制换流型混合直流断路器方案,分析了该断路器工作原理,通过对比仿真验证了该方案的可行性。与传统基于全控型器件的强制换流型混合断路器相比,其在实现电流双向流动的同时全控型器件减半;阻止了缓冲电容放电对机械开关动作时间的影响;引入接地引流二极管,可使线路电流尽快减少到零。