三相同步锁相环(SRF-PLL)的参数优化及其工程应用设计

正系统阐述了基于纯软件算法的三相同步锁相环(Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop,SRF-PLL)的原理。通过分析其抗扰性能,指明无须额外的结构改进(如增加数字滤波、提高系统阶数等),只要优化设计合适的环路滤波器参数,就可以实现目标电压在三相不平衡和畸变条件下的精确锁相。通过MatlabSISOTOOL工具进行参数设计,分别在基于Simulink的软件平台和TMS320C6713芯片的硬件平台上,进行了仿真和实验的论证。实验中将参数优化设计锁相环与加数字     

三相锁相环在蓄电池充放电装置中的应用研究

叙述了单同步旋转坐标变换原理以及基于此变换的三相锁相环设计方法,给出了以TMS320F2812为核心的三相锁相环算法实现,阐述了三相锁相环技术在蓄电池充放电装置中的具体应用方案,该方案可使装置在电网电压不平衡条件下,能够利用单同步旋转坐标变换快速、准确地锁定电网电压相位,据此建立的装置控制策略将充分提高基于可逆PWM整...     

基于解耦双同步坐标变换的三相锁相环研究

提出了一种三相电压在三相电压不对称、频率突变、相位突变、注入谐波等不平衡情况下,准确锁定基波正序电压频率以及相位的方法。正(负)序同步坐标变换后,将产生二倍频交流分量,这个分量可以看作是由负(正)序电压分量导致的。通过提取负(正)序同步坐标变换下的直流分量,对正(负)序同步坐标变换下的二倍频交流分量进行补偿,构建了正负序解耦模块;同时,合理设计低通滤波器,滤除高次谐波分量,从而准确提取出了三相不平衡电压的正序基波分量。仿真结果表明,该方法能更快速准确的锁定基波正序电压的频率及相位。     

摩托车用三相永磁同步发电机的分析和设计（2）

4　基本特性4.1　输出特性磁电机的输出特性是在发动机拖动下 ,不同转速时输出电压或电流的函数关系 ,即 Ua、Ia=f(n)。根据相量图 7,可写出下列方程组E0 =Ua Ia Ra j Ia(Xa Xσ)Ua=Ia RL(39)由此可得 :　　 Ia=Eo(Ra RL) j(Xa Xσ) =IaejΨ (40 )　　 Ia=Eo(Ra RL) 2 (Xa Xσ) 2(41 )　　Ψ=tan-1Xa XσRa RL　　Eo=0 .0 74Pn WΦΦδ× 1 0 -4 =KEn　　 KE=0 .0 74PWΦΦδ× 1 0 -4 (42 )注意到定子相电阻通常很小可忽略 ,则磁电机的短咯电流 :　　　　 Ika=Eo Xa Xσ=EoωLaσa(43)　　　　 σa=1 LσLa称为电…     

基于单二阶广义积分器的三相数字锁相环设计

在一些与电网三相电压相关联的电力电子设备中,获得电网电压实时基波相位是非常重要的。针对电网出现三相电压不平衡的情况,提出了一种基于单二阶广义积分器的三相数字锁相环的设计方案,并通过Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果验证了锁相环在电网三相跌落而出现三相电压不平衡时,仍可以准确跟踪三相电网相位。设计方案原理清晰,结构简单,易于实现。可以很方便的移植到FPGA中,构成全硬件集成锁相环;也可以移植到DSP中,构成全软件锁相环。     

基于数字鉴相器的三相锁相环设计

有源电力滤波器需要实时检测正序基波电压的相位,作为计算和补偿标准。主要研究了基于同步旋转坐标变换的三相软件锁相环原理,分析其连续和离散数学模型,从物理上解释低通滤波器作用原理,最后采用矩阵实验室的定点符号工具箱和Simulink进行仿真。理论推导和仿真验证了所提方法在电压波形畸变时仍实时有效检测出正序基波相位。     

具有抗谐波干扰的三相数字锁相环设计与仿真

在光伏或风能的三相有源逆变过程中,获取三相电网实时基波相位是非常重要的。针对当电网出现三相电压不平衡或较强的高次谐波干扰的情况,给出了一种具有抗谐波干扰的三相数字锁相环设计方案,并对方案的工作原理做了说明。最后,利用Matlab/Simulink对该三相数字锁相环在各种条件下做了对比分析,证明了基于多二阶广义积分器三相数字锁相环设计方案可以消除各次谐波的影响,使三相锁相环获得良好的跟踪基波相位的效果。该方案可以移植到FPGA中,构成全硬件集成锁相环;也可以移植到DSP中,构成全软件锁相环。     

摩托车用三相永磁同步发电机的分析和设计

微型三相永磁同步发电机已广泛应用于摩托车,文中介绍了该类电机的结构、基本设计方法、设计特点及其基本特性,并通过1台8极三相星形永磁同步发电机的设计计算、实验表明,所提出的分析和设计方法的正确性。     

数字锁相环同步切换系统的设计

同步切换是将电动机从变频器切换到电网供电,然后使电动机脱开变频器;或者使变频器与准备脱离电网供电的电动机进行匹配,然后脱开电网,切换到由变频器控制.如果切换不当,会引起很大的冲击电流和功率倒灌.为保证电网和变频器的安全性,采用Matlab软件对高压变频器和电网之间的切换进行研究,计算各种切换情况的冲击电流和功率流向,捕捉最佳投切时刻.设计了切换顺序和各切换状态、数字锁相环系统及在FPGA中的实现,最后给出了相应的切换算法.     

虚拟同步发电机参数设计及优化方法

为了解决目前虚拟同步发电机技术中没有成套的参数设计方案及其优化方法的问题,引入钟庆昌教授的Synchronverters技术,提出一套完整的虚拟同步发电机参数设计方法及其优化策略。针对不同参数对系统响应会有不同影响的现象,应用控制变量法,分别改变阻尼系数Dp、转动惯量J、电压下垂系数DQ和积分系数K的值进行仿真和实验。通过对虚拟同步发电机在离网状态和并网同步过程中动态响应的超调量和响应速度的判断和分析,分别对上述四种参数进行优化,揭示了时间常数τf和τv的物理意义。实验证明:所提出的设计方法和优化策略能快速而准确地选择出最合适的参数,具有较好的实用性。     

神经网络在永磁同步电动机PID参数优化中的应用

研究永磁同步电动机(PMSM)优化控制问题,PMSM参数会随着工作环境的变化而变化,传统PID控制方式无法满足高性能控制的要求,且PMSM系统控制精度低。为提高PMSM系统的控制精度,提出一种神经网络优化PID控制方法。首先深入分析PMSM特性,并建立电动机数学模型,然后在该数学模型下采用BP神经网络对PID控制器的参数进行在线优化,从而实现PMSM参数进行在线辨识,达到对电动机控制系统进行精确控制。     

基于QT1结构的三相增强型锁相环技术

为实现快速准确的电网同步,基于类Ⅰ型结构对现有三相增强型锁相环进行改进,设计了一种结合类Ⅰ型结构与三相增强型结构的新型锁相环(QT1-3P-EPLL)。在频率环中采用级联延时信号消除滤波器与Ⅰ型结构相结合的类Ⅰ型结构,与现有基于级联延时信号消除滤波器的三相增强型锁相环相比,可以有效地提高系统的动态响应速度和稳定性,同时消除电网电压干扰的影响。仿真结果表明QT1-3P-EPLL能够在电网电压受干扰时快速、准确地跟踪电网电压的频率和幅值。最后对所提出的锁相环进行了实验测试,结果证明了该锁相环的有效性。     

同步发电机三相突然短路试验自动测试系统的开发与应用

对于同步发电机三相突然短路试验自动测试系统的开发,关键在于保证其实际工程应用的需要,同时对瞬态参数的计算误差进行探讨,提出计算机数据处理的优化方法,使测试结果具有较高的可信度。     

改进的解耦双同步坐标系锁相环的设计与实现

微网中的电压可能会存在较大的谐波和不平衡,因此要求锁相环(PLL)能够迅速、准确地确定电网正序电压的相位。提出的改进型解耦双同步坐标系PLL通过在q轴加入6次谐波的陷波器,可抑制电网中的5次负序电压和7次正序电压对锁相的影响。锁相程序在相位变化较大时改变正弦表的指针,在相位或频率变化较小时调节DSP周期寄存器。实验证明了该锁相方法的有效性。     

新型全数字锁相环的逻辑电路设计

设计出一种新型全数字锁相环(enhancedphase-lockloop,EPLL)的逻辑电路。该电路基于轨迹跟踪原理实现与交流基波成分的同步,其锁相速度快,精度高。同时,为兼顾锁相速度和稳定性的设计要求,提出调节EPLL动态参数的新方法,获得具有优化结构的全数字锁相逻辑电路。锁相跟踪实验验证了该锁相环技术的性能,证实了其在提取和分析谐波方面的有效性。     

基于FPGA实现的变PI参数全数字锁相环

提出了一种变比例积分(PI)参数的全数字锁相环。与传统数字锁相环相比,该锁相环可根据相位误差的大小,自动调整PI参数,在保证系统稳定的前提下,提高了锁相的速度;同时由于环路采用比例积分控制,锁相环稳态无静差,输出抖动小。对提出的全数字锁相环进行了理论分析,并通过Quartus II软件仿真和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件实验对该锁相环的性能进行了验证。实验表明,该数字锁相环锁相范围大、速度快、精度高,可用于有快速同步需求的场合,如新能源并网控制、脉宽调制整流器(PWM)。     

基于单/双同步坐标系的软件锁相环建模和仿真

针对风力发电机组的低电压穿越控制要求,有必要研究适应电网电压平衡和不平衡情况下的电压快速准确检测方法.在分析单/双同步坐标轴系软件锁相环工作原理的基础上,基于Matlab/Simulink软件平台,分别建立了单同步坐标系软件锁相环(SSRF-SPLL)和双同步坐标系的解耦软件锁相环(DDSRF-SPLL)的仿真模型,并针对电网电压理想工况和电网电压三相不平衡情况,对单/双同步坐标轴系下软件锁相环的运行性能进行了仿真比较.结果表明,SSRF-SPLL仅适合电压理想正常工况下的监测,而DDSRF-SPLL不仅适合电压理想工况,而且无论是电压单相或两相跌落等情况也能快速地实现电压幅值、相位和频率的监测.     

基于单/双同步坐标系的软件锁相环建模和仿真

针对风力发电机组的低电压穿越控制要求,有必要研究适应电网电压平衡和不平衡情况下的电压快速准确检测方法。在分析单/双同步坐标轴系软件锁相环工作原理的基础上,基于Matlab/Simulink软件平台,分别建立了单同步坐标系软件锁相环（SSRF-SPLL）和双同步坐标系的解耦软件锁相环（DDSRF-SPLL）的仿真模型,并针对电网电压理想工况和电网电压三相不平衡情况,对单/双同步坐标轴系下软件锁相环的运行性能进行了仿真比较。结果表明,SSRF-SPLL仅适合电压理想正常工况下的监测,而DDSRF-SPLL不仅     

浅议带有源负载的小型三相同步中频发电机的设计和并联运行

本文介绍了带有源负载时，小型三相同步中频发电机的设计和并联运行时抗干扰方面的一些经验。     

注入式混合型有源滤波器的参数设计及工程应用

研制出一种注入式混合型有源滤波器,重点介绍了各组成部分的设计方法以及工程应用中的注意事项。无源滤波器包括单调谐滤波器和注入式滤波器,可按投资费用最小的方法设计,具体参数设计包括电容器、电抗器的容量和数值,最佳品质因数。耦合变压器的设计包括电压、电流、容量、联接组、变比等。输出滤波器调谐频率确定后,不能简单按照投资费用最小法设计电容和电感,而需要考虑整个系统的阻抗。有源滤波器的设计主要包括大功率逆变器的实现和直流侧电容的选取。控制器采用双DSP的数字化控制方案,其中TMS320F240主要实现与外电路的联系,TMS320C32专门用于实现大量复杂数据的计算。实际工程应用效果表明,投入注入式混合型有源滤波器后,电网电流波形由畸变波形改善为接近正弦波,电流中的谐波分量大幅减少。