三相四开关逆变器供电的IPMSM直接转矩控制系统建模与分析

为获得较高的转矩响应速度和较低的转矩脉动,将基于比例-积分控制器和空间矢量调制的直接转矩控制(PI-SVM DTC)引入到由三相四开关逆变器供电的凸极式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统中。鉴于电机的强耦合性,同时为便于分析其定子磁链环,建立了IPMSM在静止坐标系下以定子磁链为状态变量的状态空间模型。为改善系统的稳态性能,构建无差拍全阶状态观测器,实现对定子磁链的闭环观测。揭示了传统定子磁链环极点放置位置存在的问题,并利用一种简单的方法对定子磁链环极点位置进行优化。对PI-SVM DTC的转矩环进行建模分析,为PI控制器的设计提供依据。另外,为抑制三相四开关逆变器直流母线中性点电压偏移,根据其偏移量生成合适的补偿量,并将其添加到定子磁链控制环中。实验结果验证了该模型的有效性。     

考虑异质性的定频空调负荷聚合建模及功率跟踪策略

为便于建立空调负荷聚合模型,目前研究往往假设空调个体参数一致,忽略了空调受控群内部参数差异较大的实际情况,亦未计及空调最小停运时间与整数设定温度的影响,因此该文考虑空调负荷的异质性,提出一种改进型聚合建模方法。该方法根据空调额定制冷量分组,并通过模糊C-均值聚类算法提高受控群电功率的模拟精度。引入最小停运时间以及设定温度的整数约束,使仿真结果更接近实际定频空调运行工况。同时,在实际运算中采用坐标格式存储稀疏矩阵,提高运算速度和模型的实用性。基于该改进型聚合模型,进一步提出一种功率跟踪策略,该策略计算各聚类群每一时刻的需求响应能力,通过求解0—1整数规划问题实现调控对象最优组合。仿真算例验证所提策略对目标功率跟踪的良好效果。     

基于二阶陷波器的三相四开关永磁同步发电系统中性点直流偏置电压抑制研究

针对三相四开关低速永磁同步发电机驱动系统中存在的中性点直流偏置电压问题,对三相四开关变流器的过调制原理、中性点电压的组成进行了研究,分析得出了中性点电压存在直流偏置量和低频交流量,提出了一种基于二阶自适应陷波器的中性点直流偏置电压抑制策略。设计了采用二阶自适应陷波器的基于定子电流补偿的三相四开关机侧变流器中性点电压直流偏置抑制系统,利用基于DSP2808的低速永磁同步发电系统平台,对所设计系统进行了实验验证。实验结果表明:所提二阶陷波器提高了中性点电压控制环的响应速度,抑制了永磁同步发电机输出电磁转矩中的2倍频分量,实现了三相四开关永磁同步发电机驱动系统稳定运行。     

溶剂对咪唑盐酸盐为反应物制备BiOCl微球形貌和光催化性能的影响

以硝酸铋和咪唑盐酸盐为原料,分别以水和无水乙醇为溶剂通过简单搅拌合成了BiOCl微球。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外—可见漫反射吸收光谱和比表面分析等手段对样品的晶型、形貌、光学性能等进行了考察。以罗丹明B为目标降解物考察了溶剂对BiOCl形貌和光催化性能的影响。结果表明,水中合成的BiOCl具有较好的结晶度和较高的光催化性能,120min内对罗丹明B的降解率为95%。乙醇中合成的BiOCl尽管具有较大的表面积,但降解罗丹明B的能力弱于水中合成的BiOCl,120min内对罗丹明B的降解率为87%。溶剂介电常数的不同可能是造成催化效果差异的原因。     

钨酸锰催化氧化脱除模拟油硫化物

通过直接沉淀法制备钨酸锰,采用高温煅烧和双氧水活化的钨酸锰为催化剂,过氧化氢为氧化剂,咪唑氟硼酸盐离子液体为萃取剂,氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。研究了反应时间、反应温度、催化剂的加入量、氧化剂用量、萃取剂类型、硫化物类型等因素对催化氧化脱硫的影响,同时考察催化剂/萃取剂脱硫体系循环使用性能。结果表明,最优工艺条件为:反应温度为50℃,H2O2加入量为0.3 m L,催化剂为0.03 g,以咪唑氟硼酸盐为萃取剂,反应时间为60 min时,二苯并噻吩的脱除率可达90%。催化剂/离子液体回收重复使用5次,催化活性无明显下降。     

一种多相异步电机的通用数学模型

多相异步电机在相坐标系下的数学模型存在复杂的耦合,给其分析和控制带来了不便。论文在推导出多相异步电机模型参数计算公式的基础上,在实数域中给出可将这些模型参数对角化的变换矩阵,实现了多相异步电机定子各相、转子各回路的解耦,以此建立一种基于广义dq坐标系的多相异步电机的通用数学模型,并针对不同应用场合给出了该通用模型的优化准则。该模型在建立时考虑了定、转子产生的所有谐波磁场,具有通用性,通过有针对性的优化,结合傅里叶分解及对称分量法,所提模型不仅可以方便地对谐波注入、不对称供电、方波供电等供电方式下的多相异步电机进行仿真分析,而且还可以用于研究某些特定谐波对电机性能的影响。最后,针对一台方波电压供电的9相异步电机进行了仿真分析和实验验证,通过仿真结果与样机实验数据的对比,证明了所提模型的正确性和有效性。     

一种新型低成本变频器

通过分析无刷直流电机控制系统运行过程指出了其在低速运行阶段PWM调制占空比过低,出现电流断续的问题,并综合考虑实际应用的成本,提出了一种新型的低成本变频器,通过Buck电路调压,拓宽了其运行速度范围,有效地解决了无刷直流电机低速运行的问题,并通过晶闸管作为逆变器件,配合谐振辅助关断电路,最大限度地降低了变频设备的成本.     

MoO2/g-C3N4催化剂的制备及其氧化脱除模拟油中的硫化物

采用高温煅烧MoO₂和g-C₃N₄混合物制备了不同MoO₂含量的MoO₂/g-C₃N₄催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和N₂吸附脱附对催化剂的结构和性能进行了表征。以MoO₂/g-C₃N₄作为催化剂,H₂O₂为氧化剂,离子液体为萃取剂研究了反应体系的氧化脱硫性能。这项研究中考察了不同煅烧温度下制得的催化剂、负载量、氧化剂使用量、催化剂加入量、反应温度、萃取剂使用量、反应时间、硫化物类型等不同反应参数对脱硫率的影响。结果表明,在H₂O₂的使用量为0.2mL,MoO₂/g-C₃N₄加入量为0.03g,1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体1.0mL,反应温度为70℃,反应时间60min的最佳工艺条件下,24%-MoO₂/g-C₃N₄催化剂脱硫率可以达到94.8%,催化剂循环使用5次后活性没有明显下降。此外,研究了MoO₂/g-C₃N₄在离子液体中的催化氧化反应机理。     

甲基咪唑盐酸盐/草酸型低共熔溶剂的制备及其在模拟油中氧化脱硫中的应用

通过简单加热并搅拌甲基咪唑盐酸盐和草酸的混合物合成了甲基咪唑盐酸盐/草酸（[HMIM]Cl/H₂C₂O₄）型酸性低共熔溶剂,以[HMIM]Cl/H₂C₂O₄为萃取剂和催化剂、H₂O₂为氧化剂催化氧化法脱除模拟油中的二苯并噻吩,考察不同的脱硫体系、反应温度、催化剂加入量、氧硫比、模拟油中含硫化合物类型对脱硫率的影响。实验表明,在反应温度为40℃、模拟油量为5 ml、[HMIM]Cl/H₂C₂O₄加入量为1.25 ml、O/S 12、反应时间为140 min的最佳反应条件下二苯并噻吩的脱除率可以达到92.2%。动力学分析表明,该氧化脱硫体系符合一级反应动力学方程。循环使用7次后催化剂的活性没有明显降低。     

多相同步电动机中压变频调速装置系统集成

电力电子系统集成对于中大功率电力电子装置而言是要实现其系统结构和部件的标准化.作者以多相同步电动机中压变频调速装置为研究背景,探索了复杂大电力电子装置中的系统集成问题.作者对大电力电子装置进行模块化研究,首先分析如何选择主电路的一级标准模块,如三电平逆变单元的一级标准模块为一相NPC三电平桥臂;然后又分析了如何划分系统的二级标准模块,如整流模块、逆变模块、励磁模块等;随后作者又以多相同步电动机调速系统为例对控制系统进行分层研究,设计了各控制管理层的任务及各层问的信息流通信方式.利用这些研究成果,作者设计、制作了模块化的同步电机调速装置,试验取得了成功.