电动汽车用三相开绕组永磁同步电机的控制及容错运行

设计了一种新型电动汽车驱动与充电一体化拓扑结构,建立了三相开绕组永磁同步电机(TPOW-PMSM)在两相旋转d、q坐标系下的数学模型。研究了单电源供电的两并联逆变器电压矢量的空间分布状况,当系统处于正常运行状态时,采用了一种中矢量六边形空间矢量脉宽调制(MVH-SVPWM)控制策略,设计了转速、电流双闭环矢量控制系统,实现了系统的无零序电压运行。以单管故障且故障相开路为例,研究了两并联逆变器故障后的电压空间矢量分布,两并联逆变器经拓扑重构为两相2H桥逆变器拓扑,基于该拓扑结构设计了一种改良的小矢量六边形空间矢量脉宽调制(SVH-SVPWM)控制策略并给出了实现方法。TPOWPMSM系统的仿真和样机实验结果表明:本文控制策略能够保证TPOW-PMSM系统在容错前、后都运行状态良好,验证了本文控制策略的有效性和正确性。     

一种单相高功率因数整流器的设计

采用UCC28019设计了一种新型单相功率因数整流器,分析了系统的工作原理,对主要模块进行了详细分析与设计。在升压储能电感设计中,采用一种新型薄铜带工艺绕制的Boost储能电感,有效地减小了高频集肤效应、改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升。350 W的样机试验表明,该单相功率因数整流器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.993,具有较为广阔的应用前景。     

三相并网逆变器模型预测控制研究

三相并网逆变器是连接新能源系统与电网之间的重要环节，针对传统电压电流双闭环并网控制中由于比例积分（Proportionl Integral,PI）调节器饱和造成的稳态性能较差和控制精度不足的问题，采用模型预测控制器代替传统的PI控制器，提出一种三相并网逆变器的模型预测控制策略。建立三相逆变器在两相静止坐标系下的数学模型，分析模型预测的控制过程并对目标函数进行优化，增加逆变器的限流环节。建立离散动态电流方程，对下一时刻的电流值进行预测，根据目标函数最小原则选择最优的空间电压矢量，将其对应的开关状态作用于逆变器实现并网控制。利用MATLAB/Simulink进行仿真分析，验证了模型预测控制策略的可行性，该控制策略提高了并网过程的稳态性能，有效减小了并网电流的谐波畸变。     

能馈型双PWM变换器交流电子负载研究

采用双PWM变换器设计了一种能馈型交流电子负载,前级PWM变换器实现负载特性模拟功能,设计了单电流滞环控制系统,可以使电子负载对交流电源呈现的阻抗为设定值;后级PWM变换器实现能量回馈功能,设计了并网逆变器的电压,电流双闭环控制系统,其中外环为直流电压控制,控制并网逆变器直流输入端电压稳定,内环为并网电流控制,控制并网逆变器的输出电流与电网电压同频同相,实现单位功率因数逆变.实验结果表明,所设计的单电流环控制系统和电压、电流双闭环控制方法是有效的,输入端能准确地模拟设定阻抗值且实验能量以单位功率因数回馈电网.     

计算机仿真在科研与实验教学中的应用

本文分析了计算机仿真技术在教学、科研、产品设计与制造等方面的应用。介绍了专业电力电子电路仿真软件PSpice,以Cuk变换器为例详细分析了瞬态响应的各种情况。分析了开发仿真性实验的必要性。最后给出了结论。     

三相PWM发生器SA4828的原理与应用

SA4828是MITEL公司推出的一种三相脉宽调制波发生器，该芯片采用全数字化操作，工作方式灵活，频率范围高，并可与微处理器接口以实现智能化控制。文中介绍了该芯片的内部结构、主要特点、引脚与功能以及微处理器接口、芯片的控制，并给出了典型的应用电路。     

多项式拟合的光伏电池阵列模拟器研究与设计

分析了光伏电池的数学模型,提出了一种简化的工程应用模型,该模型仅需要光伏电池的5个出厂参数就可以在工程精度下完整地复现光伏电池的外部特性,采用多项式拟合方法,成功地使用4段折线对光伏电池的I-U特性曲线进行了拟合。基于多项式拟合的光伏电池阵列特性曲线设计了一种数字式光伏阵列模拟器,该模拟器以Boost变换器作为主电路,采用电流闭环PI控制。仿真与实验证明,采用多项式对光伏电池特性曲线进行分段拟合具有较高的精确度,模型误差在6 %以下,可以满足光伏系统设计及仿真的精度要求,可以取代实际光伏阵列进行相关实验研究。     

新型功率因数校正控制器UCC28019及其应用

UCC28019是一款8引脚的连续导电模式(CCM)控制器,能以极小的谐波失真获得接近单位功率因数的水平,非常适用于低成本的PFC应用。该器件具有宽泛的通用输入范围,适用于100W至2kW以上的功率因数变换器。本文主要介绍功率因数校正芯片UCC28019的特点、引脚功能、电气参数、功能描述及其典型应用。     

单周控制无源无损软开关高功率因数整流器

功率因数校正(PFC)是治理谐波的一种有效方法.设计了一种新型高效单相Boost高功率因数整流器,主电路在传统的Boost电路中加入无源无损软开关网络,在不改变电路原有工作原理、模式的情况下降低了du/dt和di/dt,提高了电路效率.控制电路采用IR1150作为主控芯片,简化了PFC电路的设计并缩小了装置体积.分析了单周期控制的功率因数校正原理与无源无损网络的工作原理,对高功率因数整流器的主要模块进行了详细分析与设计.设计了一种新型薄铜带工艺绕制的带中心抽头的三点式电感,有效地减小了高频集肤效应,改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升.250 W的样机试验表明,该高功率因数整流器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.993,实现了开关管开通时的零电流开通和关断时的零电压关断.     

大容量航空蓄电池充电器的设计与实现

研制了一种通用型的大容量航空蓄电池充电器，可作为镉镍、铅酸航空蓄电池的地面保障设备。阐述了系统的主电路方案、控制电路的构成、软件设计以及系统故障检测及保护电路。该充电器主电路采用半桥直流变换器，减小了蓄电池吸收危险峰值电流的可能性。控制电路以可进行A／D转换的AD~C812单片机为核心，采用电压、电流双闭环控制，可以实时控制充电器工作于恒流充电阶段和涓流充电阶段。同时还设计了充电器的软启动、过流保护、过热保护以及极性检测电路。研制成功的样机能够有效的实现两阶段充电方案及其转换。样机试验表明，该充电器具有输出与电网高频隔离、结构简单、效率高、体积小、重量轻等优点，便于现场应用。