交交变频电流无死区换向控制策略及实现

针对传统的交交变频器的逻辑无环流控制策略存在死区的缺点,在原有的双变量交交变频器自然无环流控制策略的基础上,加入了小电流检测,提出了一种基于双变量的交交变频器电流无死区换向控制策略。并建立了MATLAB/Simulink的仿真模型,进行了仿真分析。最后,搭建了双变量交交变频器电流无死区换向控制的数字化实验平台,做了大量的实验。仿真和实验结果进一步验证了电流无死区换向控制策略的可行性。得出结论:电流无死区换向控制策略可以为交交变频器实现真正的在线连续变频提供依据。     

交交变频提升机力能指标优化控制研究

以提升机调速要求为背景,分析了六脉波双变量交交变频器控制的三相异步电动机效率优化,提出了最佳转差率控制方法.利用Matlab/Simulink建立仿真模型的分析结果说明,根据负载变化通过交交变频器调节电机的频率和电压,能达到提高交交变频提升机力能指标的效果.     

用于双变量交交变频器的六相变压器研制

介绍了双变量交交变频器专用的六相变压器的研制,并对试验数据和设计值做了对比分析。     

交交变频过渡方式研究

在双变量控制理论的基础上,提出三种变频过渡方式来实现不同频率间的过渡。在MATLAB/simulink中依据交交变频器建立仿真模型,进行过渡过程仿真,实现了变频平稳过渡。     

交交变频调速系统控制方法的仿真研究

以六脉波交交变频器为实验平台,在双变量余弦交截法控制的基础上,提出了非整数分频的平均周期法,寻找一种合适的触发时刻规律改善电压、电流波形的正弦度和对称性,从而来实现交交变频调速的级差足够小的连续、平稳运行。通过理论推导并利用Matlab/Simulink建立仿真模型进行分析,实现了六脉波交交变频调速系统的全开环、无环流、无死区的连续平稳调速。     

交交变频器-多相同步电动机稳态和似稳态等效电路模型

在分析交交变频器-多相同步电动机调速系统运行的基础上,提出将多相同步电动机的d、q轴变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理,并忽略转子回路对高频分量的电阻和阻尼绕组对低频分量的作用的分析方法,建立了适合于交交变频器-多相同步电动机系统稳态和似稳态分析的等效电路模型.试验结果证明了该模型的正确性.     

双绕组同步电机的12脉波变频传动系统

双绕组同步电动机交交变频矢量控制系统采用两套交交变频器对双绕组的同步电动机供电,它既不需要提高装置的电压水平,也不用电抗器,就能使装置容量加倍,同时双重绕组的12脉波供电使输出转矩的脉动大大减小,而且也减轻了调速系统对电网的谐波污染.系统还具有同步电动机功率因数大,效率高,过载能力大,可以在零转速下提供额定输出转矩等优点.本文对双绕组同步电动机交交变频矢量控制系统进行了初步研究,给出了系统仿真结果.     

交交变频系统环流最小控制策略

针对相位控制交交变频工作环流进行了讨论,并应用傅氏数学方法推导了不同控制与调制信号所产生的输出电压函数表达式,分析了输出电压谐波分量对交交变频器环流大小的影响,归纳了交交变频器环流最小控制策略,解决了大功率交交变频器环流电抗器限流问题,总结了环流控制的基本方法,提高了交交变频器的工作性能。     

交交变频滤波器的仿真研究

以某钢厂热连轧项目为背景,在 Matlab/Simulink 环境下利用其电力电子模型库,建立了三相交交变频同步电机滤波器系统仿真模型.根据仿真结果,分析了交交变频器谐波与变压器不同联结组别对交交变频器交流网侧输入电流的影响,给出有无滤波的网侧电流频谱,为交交变频装置交流网侧谐波治理滤波器设计分析提供了一种方法.     

六脉波交交变频双馈系统调速策略

针对目前三脉波交交变频器应用于双馈调速系统时,调频调速范围小、运行容易失步的现状,在六脉波交交变频器的基础上,提出了转速级差控制策略,利用非整数分频,实现高频段的平滑调速,并通过建立双馈调速试验系统,对该调速策略进行了试验验证。结果表明这种调速策略能够很好地完成在同步速上下30%调速,且调速平滑性好,因此具有很大的实用价值。     

基于Matlab的双变量6脉波交-交变频器特性研究

双变量6脉波交-交变频器采用零式结构,由36只晶闸管组成.主电路含6相变压器和3个整流电路模块.每个整流电路模块由12只晶闸管分6组反并联组成.脉冲触发时刻由余弦交截法产生.通过Matlab仿真,得到双变量6脉波交-交变频器各个频段下的电压电流波形.最后对变频器3分频全压进行带载仿真,验证了该变频器的可行性,并为其研制提供重要理论根据.     

三类高频链AC-AC变换器比较研究

本文对Buck、Boost、Buck-Boost型三类高频链AC-AC变换器的电路结构与拓扑、控制策略、网侧功率因数、负载短路时的可靠性、输出容量、高频变压器磁化状态和原理试验结果等进行了深入的比较研究,获得了重要结论。高频链AC-AC变换器电路结构,是由输入滤波器、储能电感(Boost型)、输入周波变换器、高频变压器或高频储能式变压器、输出周波变换器、输出滤波器依序级联而成。研究结果表明,三类高频链AC-AC变换器具有不同的特点、工程实现难易性和应用场合,为实现新型的正弦交流稳压器、交流调压器、电子变压器和同频波形变换器等奠定了关键技术基础。     

全桥Boost型高频环节DC-AC变换器

在全桥Boost型高频环节AC-AC变换器基础上,提出将输入周波变换器变为高频逆变器,并且在输出负载与输入电源之间联接高频电气隔离反激式变换器能量回馈电路,实现全桥Boost型高频环节DC-AC变换.该变换器是由输入滤波电路、储能电感、高频逆变器、高频变压器、周波变换器、输出滤波电路依序级联构成,深入分析了其控制策略与稳态特性,并给出了关键电路参数与仿真结果.这种变换器适用于要求输入电流纹波小、负载短路时可靠性高、输出容量大、体积和重量小的逆变场合.     

交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况。为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交-交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究。结果表明,采用基于Matlab 电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果。     

新型谐波消除交流电压调节器的研究

提出一种新型谐波消除交流电压调节器方案,采用斩波方式AC-AC降压变换器结合输出串联补偿升压变压器实现负载电压的双向调节。其中降压变换器应用先进的谐波消除脉宽调制技术以实现交流系统侧所有低次谐波成分在输出负载端的消除,且其调制函数可以根据简便的前馈方法从输入电压信号中直接求解,因此具有良好的动态响应特性和实践可行性。2kVA样机的实测结果表明,所提出的方案在交流电压精确调节以及谐波抑制方面具有良好的表现。     

基于同步相关滤波技术的谐波检测方法研究

为实现有源滤波装置补偿电流的准确、实时跟踪,电流的实时检测是关键。传统的各种谐波检测方法特性各不相同,但它们都仅适用于电压基准比较明确场合。将基于频谱搬移原理的同步相关滤波技术应用于电力系统谐波检测,并借助于多分辨率分析思想和小波分析概念得到了一种降采样频率方法以适应谐波频率变化的情况,即自适应同步相关滤波。以交交变频器输出谐波为例,用Matlab软件仿真。仿真结果表明,这种自适应谐波检测技术可有效解决电压基准变化时的谐波检测的难题,同时为谐波抑制的实施奠定了基础。     

半桥式三电平AC-AC直接变换器

文章提出了基于Buck变换器的半桥式三电平AC-AC直接变换器,有效解决了两电平AC-AC变换器在大容量变换领域中存在的开关管电压应力高、谐波干扰严重等问题,能够将不稳定的交流电转换成同频率质量较高的正弦交流电,电路结构简单,具有高频电气隔离、双向功率流的特点。文章研究了该变换器的电路结构、高频开关工作过程、稳态原理,并采用基于电压瞬时值反馈控制原理,给出了驱动信号原理框图,通过仿真试验,充分验证了半桥式三电平直接变换器理论的正确性和先进性。     

基于频变特性的变压器谐波损耗分析

工业变频设备和高频装置的广泛应用导致电力系统谐波污染加剧,致使非线性负荷下的变压器损耗计算与分析备受关注。研究了谐波等值模型,修正了传统曲线拟合谐波损耗计算法,从涡流场角度分析模型准静态磁场中不同材料的磁扩散情况,归纳出其谐波频变特性。同时,考虑不同频率谐波下绕组的等效非线性参数和谐波损耗叠加计算,对谐波损耗进行修正。...     

Comprehensive analysis and transient modeling of symmetrical single phase PWM AC-AC voltage converters

Recently, a new family of AC-AC converters has been proposed for AC power conditioning. These converters are solid-state function equivalent to transformers with a continuously variable transformation ratio. Operating with the principle of pulse width modulated (PWM) control using gate turn-off switching devices like IGBTs have been shown to have significant performance advantages compared to older generation of thyristor based phase controlled converters. Although various techniques for realizing AC-AC power control using PWM control have been proposed in the past, few have seen wide application. This is seen to be primarily due to the complexity of the bi-directional switch requirements. In this paper, transient analysis and modeling of PWM AC-AC voltage converters with reduced number of uni-directional switches are developed and experimentally verified. It has been demonstrated that PWM AC-AC converters allow for the line current harmonics to be readily and economically filtered out, and for the load current harmonics to be almost negligible. Switching-to-supply frequency ratio plays an important role in terms of harmonic generation, distortion factor, distribution and control, through a switching frequency, in excess of several hundred hertz has almost negligible effect on the performance parameters. The developed transient modeling and its solution procedure are experimentally verified. Measured, simulated and predicted waveforms using the proposed model are shown to be very close and the model is proved to be efficient and accurate.