矩阵变换器阻尼输入滤波器的优化设计

矩阵变换器(MC)在实际工作时存在一定的谐波,对所带的负载将产生很大的影响。基于矩阵变换器(MC)空间矢量调制法,提出了一种优化的阻尼输入滤波器。从输入侧将矩阵变换器功率单元等效电流源,推导出了输入滤波器稳态时数学表达式,得到了并联在电容两端电阻的计算公式,通过静态寻优法,确定了适合系统的最优值。在Matlab/Simullink中进行了建模和仿真,结果验证了分析结果的可行性。     

矩阵变换器的阻尼输入滤波器设计

在输入侧将矩阵变换器等效为一个buck型PWM整流器,推导出了采用LC滤波器的矩阵变换器输入电流与输出电流及输入电压之间的传递函数关系.给出了输入滤波器中的电感及电容参数选择方法.分析表明若输入滤波器仅采用LC电路将导致谐振频率附近输入电流振荡,引起系统不稳定.给出了一种带阻尼的输入滤波器的设计方法并进行了仿真验证.同...     

矩阵变换器的阻尼输入滤波器设计

在输入侧将矩阵变换器等效为一个buck型PWM整流器,推导出了采用LC滤波器的矩阵变换器输入电流与输出电流及输入电压之间的传递函数关系。给出了输入滤波器中的电感及电容参数选择方法。分析表明若输入滤波器仅采用LC电路将导致谐振频率附近输入电流振荡,引起系统不稳定。给出了一种带阻尼的输入滤波器的设计方法并进行了仿真验证。同时分析了矩阵变换器的电磁传导发射EMI特性,指出工业化的矩阵变换器需要加装EMI波器。     

矩阵变换器输入滤波器和箝位电路设计

矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)是一种新型的AC/AC变频器,其经典拓扑结构基本没有大的变化,而具体参数的设计在很多地方面都值得探讨.本文讨论了MC输入滤波器和箝位电路的设计方法和要求,并提出了输入滤波器的相移补偿方法.仿真和实验波形验证了所述设计原则的正确性.     

无源滤波器的多目标优化设计

针对目前根据工程经验或简单的技术经济指标来设计无源滤波器的现状，以及现有优化设计方法中假设条件较多、寻优空间较小、寻优能力不强、对实际因素考虑不全面等问题，提出了一种无源滤波器的多目标优化设计方法。将无源滤波器的初期投资、无功功率补偿容量、滤波后电网谐波含量作为三个目标，利用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化设计。通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作，使得种群朝三个目标最佳协调点的方向进化；并且，为了克服算法的早熟收敛，引入混沌算子来增加种群的多样性；最后对一个混全滤波实验系统进行了无源滤波参数的多目标优化设计。实践表明，设计出的无源滤波器具有良好的综合性能。     

矩阵变换器系统稳定性及其分析方法的研究

基于矩阵变换器的基本结构,讨论矩阵式变换器系统的稳定性问题。分析影响矩阵变换器稳定性的各种因素,并归纳目前应用中常采用的提高稳定性的措施和分析方法。着重介绍一种新的基于输入电压检测值的稳定性改进措施。基于非线性稳定性理论,提出研究矩阵变换器系统稳定性分析方法的一个新的发展方向。     

无源滤波器多目标优化设计

配电电网装设无源滤波器以补偿无功和抑制谐波的设计中,滤波器的LC参数是一个多约束、非线性的规划问题,其参数优化最为关键。针对目前现有优化设计方法中,假设条件较多、寻优能力不强、寻优速度较慢等问题,利用改进遗传算法的全局寻优能力,提出了一种新的无源滤波器设计方法,即无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果3个目标全局优化。通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作,使得种群向3个目标最佳协调点进化;通过混沌算子解决早熟收敛的问题。工程算例的仿真计算表明了应用遗传算法设计滤波方案的优越性和对遗传算法改进的有效性。     

Buck变换器阻尼输入滤波器的设计

介绍了利用Middlebrook’s extra element theorem滤波器设计准则对Buck变换器阻尼L-C输入滤波器进行设计的具体步骤。无阻尼输入滤波器可能使变换器系统不稳定或者振荡。阻尼输入滤波器尽管有多种形式,但是有些并不实用。本文对实用阻尼输入滤波器进行了具体设计。虽然以Buck变换器为基础进行分析设计,对于其他DC-DC变换器同样适用。     

基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计

分析了传统无源滤波器优化设计方法的优缺点 ,提出了一种基于交互式多目标遗传算法的无源滤波器优化设计方法。该方法用遗传算法对无源滤波器的参数进行优化 ,通过非精确偏好信息引导遗传搜索 ,使得种群朝着多个目标的最佳综合性能方向进化。引入分享法来增加种群的多样性 ,最终获得与决策者意愿相吻合的解集。较好地实现了无源滤波器成本、电压电流谐波和无功功率补偿的多目标优化设计。实验结果表明此无源滤波器的成本可以降低约 3 5 % ,滤波效果却有明显的提高 ,具有良好的理论和工程应用价值     

一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的控制方法

提出了一种简单实用的改善矩阵变换器系统动态特性和稳定性的虚拟电阻方法.矩阵变换器系统存在潜在不稳定的根本原因是输入滤波器对不同次数的谐波的传输系数不同.论文提出采用虚拟电阻算法代替实际电阻来衰减系统中LC输入滤波器的振荡,不增加任何的损耗,提高了系统的效率,改善了系统的动态性能和稳定性.仿真结果证明了所提出方法的正确性和可行性.     

一种单级高频AC-AC变换器的低通输入滤波器的参数设计

单级高频AC-AC变换器将工频电网电压转换为高频(一般大于100k Hz)正弦交流电压,并实现功率因数校正的功能。由于其功率因数校正单元工作于电流断续模式(DCM),使得输入电流含有大量高次谐波,需采用低通输入滤波器予以滤除。上述低通输入滤波器的滤波参数不仅影响其滤波性能,还会影响到输入功率因数等诸多方面,因此滤波参数的确定十分重要。首先,根据叠加定理分别建立变换器交流侧等效电路模型,即工频分量和开关频率分量单独作用下的等效电路;进而,根据滤波器输入、输出要求合理设置相关预设参数,使加入滤波器后电网输入侧满足能量之星关于功率因数的要求。在此基础上以LC低通输入滤波器为例,对输入滤波器参数的定量设计过程进行详细阐述,并归纳出一种程序化的设计方法;最后,进行仿真及实验验证设计方法的正确性,该方法也可用于单级有源功率校正器的输入滤波器设计,而且对设计其他类型的低通输入滤波器有借鉴价值。     

采用平均法的含输入滤波器电压型Buck变换器稳定性分析

输入滤波器与DC-DC变换器之间的相互作用是分布式电源系统中的一个常见问题。基于平均模型,研究含有2阶输入滤波器和电压型Buck变换器的级联系统稳定性问题。结果表明,输入滤波器对后级Buck变换器稳定性具有双重效果,即根据阻尼电阻Rf的不同,可以扩大或减小独立运行的Buck变换器稳定运行的参数范围。当PI控制器的参数选择在扩大了的稳定性参数范围内, 阻尼电阻Rf的极端增大或减小都会引起系统的低频振荡。这种情况下,现有的阻尼电阻设计标准将不再适用。电路实验验证了理论分析的结果。     

不对称输入电压下矩阵变换器调制策略的研究

对矩阵变换器的工作原理和调制策略进行了分析，对不对称输入电压下矩阵变换器的输出特性及其产生原因进行了说明，在此基础上提出了保持矩阵变换器输出三相对称正弦电压的条件，介绍了满足这一条件的两种简单可行的方法，仿真结果说明了该方法的有效性．     

矩阵变换器在非对称输入电压情况下的一种改进控制法

在非对称输入电压情况下，短阵变换器基于空间矢量控制法的输出电压和输入电流中都将含有谐波分量。通过采用时变调制比的方法，可以消除不对称输入电压的影响，从而获得对称正弦输出电压或输入电流。     

矩阵变换器双电压简化控制策略

针对矩阵变换器双电压控制策略的简化进行了深入研究,将占空比系数的合成进行规律化,总结出占空比系数的一般表达式,该表达式适用于所有输入、输出相区组合。在分析原点开关的基础上,提出一个表示输入电压极值相正负极性的中间变量,制定输出新区新的划分原则,使新输出相区数目仅是传统输出相区数目的一半,并给出在新相区下占空比系数表达式变量的选择依据。简化控制策略无需进行复杂的输入、输出相区组合。搭建原理样机,用实验验证了简化控制策略的正确性与可行性。     

非正常输入下矩阵变换器性能恶化的原因剖析

传统空间矢量间接调制策略(Space Vector Indirect Modulation Strategy,简称SVIMS)下的矩阵变换器(MatrixConverter,简称MC)在非正常输入情况下,其性能会发生恶化。针对该现象,在简单介绍MC的SVIMS的基础上,分别采用PWM面积等效原理、传递矩阵和矢量内积3种方法,分析了MC输入电压中的非正常因素对MC输出电压的作用机理,揭示了非正常输入对SVIMS下MC性能影响的原因,为改善MC的性能奠定了基础。