无传感器无刷直流电机变负载运行的控制方法

为了使无位置传感器无刷直流电机能够在变负载情况下正常起动,提出一种新的控制方法.该方法利用电机在定电流情况下起动时,每个换相间隔内开关占空比逐渐减小的特性来判断电机转子是否旋转到位,从而实现电机闭环起动.为了减小电机在自然换相过程中产生的转矩脉动,在PWM_ON调制模式和反电势法控制的基础上,通过抑制换相时电机中点电压波动来抑制电机转矩脉动.实验结果表明,使用该控制方法后,电机能够在负载变化的情况下正常起动,转矩脉动也得到有效地抑制.     

n电平空间矢量算法的优化及其硬件实现

 本文提出了一种适合硬件实现的多电平空间矢量调制算法,该算法利用空间矢量图的几何对称性来实现算法优化.多电平空间矢量图可以划分为几何形状完全一致的六大扇区,优化算法通过扇区之间的对应关系把矢量调制算法的计算集中在一个扇区内完成.与传统的空间矢量算法相比,计算量减少为原来的1/6,更适合用硬件实现.为了设计出的硬件电路具有通用性,本文给出了具体设计过程.最后,文章以两电平和三电平IP(Intellectual Property)核的设计为实例验证了优化算法的正确性和有效性.     

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.     

一种新颖的三电平全桥谐振型软开关DC/DC变流器

为了能达到同时兼容单/三相的PFC变换器输出的目的,提出了一种新颖的三电平全桥谐振型软开关DC/DC变流器.该变流器在结合了LLC拓扑和三电平技术所有优点的基础上,利用了全桥结构从而能够适用于大功率的应用,为兼容400V/800V的单/三相系统创造了条件.通过对该交流器工作状态描述、理论深入分析和损耗计算,以及一台1kW,54V/20A输出样机的实验,验证该变流器的输入范围可以达到400～800V,同时保持了一次主开关ZVS、二次整流二极管ZCS的优点.由于采用了磁集成技术,整个变流器只使用一个磁元件.因此,该变流器特别适合于系统集成的场合,对电源产业简化产品结构和降低成本具有积极意义.     

应用于超宽输入范围的变拓扑LLC电路

为了拓展新能源并网的输入电压范围,提出一种全桥LLC (FBLLC)和半桥LLC(HBLLC)相结合的变拓扑电路.当输入电压低,采用FBLLC模态;当输入电压高,采用HBLLC模态.通过由数字信号处理器（DSP）进行全数字控制,电路随着输入电压的变化在HBLLC和FBLLC之间切换.这种变拓扑电路完全不增加额外器件,单纯依靠软件控制,控制简单,在拓扑切换上采用一种新的控制策略来尽可能优化效率.与传统LLC对比,分析和实验表明,在相同条件下,变拓扑LLC使输入电压范围能够拓展１倍.通过一个最大和最小输入电压比为4的对比试验,分别采用变拓扑LLC和传统LLC,结果表明：采用变拓扑电路,其整体效率能提升约3%.该拓扑适合应用于超宽输入电压范围的场合,如风力、光伏发电等.     

LLC全范围满载软开关优化设计

为了保证LLC在整个输入电压范围内都能实现零电压开通（ZVS）,并且能够全范围满载输出,提出一种对整个谐振腔的优化设计方法.区别从完全谐振点出发,找出最难实现ZVS的工作点(低频满载点),从该点出发找出既能全范围满载输出,又能全范围实现ZVS的最大励磁电感,再对整个谐振腔进行优化设计.通过与传统设计方法对比表明：本优化设计方法在满足全范围满载输出性能要求的前提下,提高了整个输入电压范围内的效率;该设计方法的优势在高电压输入情况下体现得更加明显.     

变拓扑N脉波相控整流器的电流预测控制方法

为了减小网侧谐波电流,改善电能质量,提出N脉波变拓扑相控整流器(FTTR)的一般结构形式,并对工作模式、拓扑切换策略及拓扑切换的过渡过程进行分析,在此基础上利用平均值电流预测控制算法计算晶闸管触发时刻,实现快速的电流动态响应.鉴于预测控制算法对电感参数变化敏感的问题,提出应用最小二乘法在线校正电感参数,消除模型参数变化引起的电流稳态误差.以24脉波FTTR为研究对象进行仿真和实验分析,仿真和实验结果验证了N脉波FTTR的可行性以及电流预测控制算法的有效性.     

中压电网中光伏逆变器故障穿越控制策略

针对分布式发电系统的中压电网技术导则(MVD),以三相三电平光伏并网逆变器为研究对象,在电网发生对称故障时,功率不平衡会导致逆变器直流母线电压不稳定和逆变器输出电流过冲,此时采用直接功率控制方法,使光伏逆变器按照入网导则的要求进行故障穿越;当电网发生三相不对称故障时,采用改进的正、负序电流双环控制器,抑制负序电流,使逆变器能稳定工作且向电网供应THD值较小的电流,在保证电能质量的前提下实现故障穿越。     

新颖软开关谐振复位宽范围双管正激变流器

为了克服普通双管正激变流器因占空比受限于50%而影响效率以及不利于宽电压输入范围的缺点,提出一种采用新颖谐振复位技术的不对称双管正激变流器（DSFC）.和普通双管正激变流器相比,该新颖变流器在保持了低开关电压应力的同时,具有仅在普通脉宽调制（PWM）控制方式下即能将占空比拓宽至50%以上的能力;在不改变原有变压器结构的前提下,通过增加一个结构简单同时又成本低廉的辅助电路,该变流器则可在所有情况下实现主开关管的软开关.该新颖变流器非常适合应用于高电压、宽范围输入的场合以作为高效低成本的绿色节能电源.一台规格为200～400 V宽范围直流输入、48 V/5 A直流输出、最高转换效率可达95.3%的通信电源样机,验证了所述变流器的有效性和实用性.