分立磁件集成判据及集成磁件设计

在比对集成磁件和分立磁件设计流程的基础上,提出了一套判定2个或者3个以上分立磁件可否集成的判据,对在集成磁件设计当中出现的磁通相互抵消现象,采用几何方法给出了直观的解释和合理的解决方案。分析了集成磁件复现分立磁件电流波形的可能性及条件。对于集成磁件引起的电路拓扑出现电流环路问题进行了深入讨论。在这套理论的基础上,提出采用绕组遍历法设计集成磁件的计算机方法。通过对采用倍流整流的半桥拓扑中3个分立磁件的集成设计,验证该设计方法直观、有效。     

无气隙可改变耦合度阵列式集成磁件在交错并联变换器中的应用

交错并联变换器动态和稳态特性与集成磁件的耦合系数大小有关.本文提出一种耦合度可改变的阵列式集成磁件,分析了在消除气隙的情况下可改变耦合电感耦合度的原理,给出了耦合度计算公式及集成磁件设计公式.利用有限元分析软件分析比较了阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件的电感量、绕组损耗和磁心热损耗,结果表明阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件相比具有诸多优点.样机实验表明,交错并联变换器动静态响应较好.     

一种新型的磁集成双Buck逆变器

双Buck逆变器(DBI)是一种高效可靠的变换器拓扑,但其需要两个电感,且体积重量较大.本文提出一种新型的磁集成双Buck逆变器.通过在DBI中引入磁集成技术来减小磁件体积重量.并采用四绕组集成磁件的双Buck逆变器避免出现额外的环流问题,磁件最大工作磁势和所需绕组匝数均大幅降低,因而磁件体积重量得以减小.实验验证了理论分析的正确性.     

可削减直流偏磁集成磁件在DC/DC变换器中的应用

在开关电源中存储和传递直流功率，会在磁件铁心中产生较大的直流偏磁，限制了磁件铁心利用率和电源性能的提高。该文依据削减和消除直流偏磁的思想，提出一种用于两通道交错并联型Buck变换器的可削减直流偏磁的集成磁件结构，建立了集成磁件的等效磁路和电路模型，分析了集成磁件的交、直流磁通分布及其对变换器动态响应速度、稳态电流纹波和输出电流波形的影响，给出了集成磁件的设计公式，完成了采用这种集成磁件的两通道交错并联型Buck变换器原理样机设计，通过理论分析和实验证明该文提出的可削减直流偏磁的集成磁件结构与现有结构相比具有诸多优点。     

四相VRM中无直流偏磁集成磁件

以消除直流偏磁和提高变换器输出性能为目的,提出了应用于四相电压调整模块的立体式集成磁件结构。利用"场"、"路"结合的方法分析了集成磁件消除直流偏磁的原理;推导得到集成磁件等效电路;并给出集成磁件的电磁设计方法。最后通过Saber仿真、3D Maxwell仿真和样机实验,验证了所提耦合磁件结构的可行性及交错并联变换器具有较好的输出性能。     

LLC谐振换变器中平面集成磁件的研究

本文针对目前开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势，介绍了平面集成磁件的概念．研究了一种用于DC-DC变换器的LLC谐振变换器，在集成磁件通用模型的基础上分析了用于谐振变换器的磁件集成．并设计了一个集成磁件。为了进一步减少集成磁件的高度和体积，本文又研究了平面集成磁件具体的设计方法，把该集成磁件转化成了平面集成磁件，并对转换前后的磁件做了电磁场仿真，结果表明转换前后磁件损耗也将减小。这样，就达到了进一步减小磁件体积、重量和高度的目的。     

基于集成磁件的光伏升压移相全桥DC/DC变换器

研究一种基于集成磁件的光伏升压移相全桥 DC/DC 变换器,将集成磁件引入到光伏升压型移相全桥变换器中,即将实现软开关的电感和高频变压器集成在一个磁芯上以减小体积,并采用移相的控制方式实现软开关以提高效率.通过磁路分析,推导出了基于耦合系数的集成磁件表达式,根据耦合系数取值范围的不同,得出了2种集成方式.再根据集成磁件的表达式分析了变换器的开关模态,即集成磁件可实现超前开关管和滞后开关管的零电压开通,并给出了集成磁件的设计依据.该变换器效率及升压比高,结构紧凑,最后通过实验样机进行原理验证.     

交错变换器中无直流偏磁阵列式集成磁件研究

在开关电源中存储和传递直流功率,会在磁件铁心中产生较大的直流偏磁,限制了磁件铁心利用率和电源性能的提高。依据消除直流偏磁的思想,提出了一种应用于双通道交错并联型Buck变换器的可以改变漏感的阵列式集成磁件,分析了集成磁件消除直流偏磁的原理,给出了两种改变漏感的方法,通过电磁场仿真表明,集成磁件在磁路不存在气隙的结构下消除了直流偏磁。     

磁集成变换器的推导及磁件等效电路通用模型

提出了比较简单、实用的集成磁件(IntegratedMagnetics,IM)变换器推导方法,建立了磁件等效电路的通用模型,解决了磁集成技术应用中通常要面临的两个问题。另外,还提出由磁集成变换器推导分立磁件变换器的方法,为拓扑变换和电路的综合分析提供了新思路。     

耦合电感倍压解耦磁集成高电压增益变换器

为实现更高的电压增益,提出一种耦合电感倍压解耦磁集成高电压增益变换器。该变换器通过设计耦合电感匝数比和调节占空比来实现高电压增益,采用磁集成磁件设计方案,减少了变换器磁件的体积和数量。该文首先分析变换器器件的应力,给出变换器电压增益与占空比之间的变化关系;然后,利用磁路-电路对偶分析法推导得到耦合电感与输入电感解耦集成磁件的磁路模型,获得了输入电感与耦合电感之间的解耦磁集成设计准则;最后,搭建一台额定功率为300W的实验样机,对所提出的变换器和解耦集成磁件设计理论进行实验验证,验证了理论的正确性。变换器的效率达到93%以上,在光伏发电系统中具有一定的实用性。     

Nonlinear systems time-varying parameter estimation: Application to induction motors

In this paper, an algorithm for time-varying parameter estimation for a large class of nonlinear systems is presented. The proof of the convergence of the estimates to their true values is achieved using Lyapunov theories and does not require that the classical persistent excitation condition be satisfied by the input signal. Since the induction motor (IM) is widely used in several industrial sectors, the algorithm developed is potentially useful for adjusting the controller parameters of variable speed drives. The method proposed is simple and easily implementable in real-time. The application of this approach to on-line estimation of the rotor resistance of IM shows a rapidly converging estimate in spite of measurement noise, discretization effects, parameter uncertainties (e.g. inaccuracies on motor inductance values) and modeling inaccuracies. The robustness analysis for this IM application also revealed that the proposed scheme is insensitive to the stator resistance variations within a wide range. The merits of the proposed algorithm in the case of on-line time-varying rotor resistance estimation are demonstrated via experimental results in various operating conditions of the induction motor. The experimental results obtained demonstrate that the application of the proposed algorithm to update on-line the parameters of an adaptive controller (e.g. IM and synchronous machines adaptive control) can improve the efficiency of the industrial process. The other interesting features of the proposed method include fault detection/estimation and adaptive control of IM and synchronous machines.     

基于矢量控制的定子笼型十二相感应电机极对数切换策略

针对传统感应电机(IM)恒功率调速区间有限,额定点外效率降低以及受使用场景约束的问题,为了拓宽调速和高效率工作区间以及适应多种环境运行需求,采用定子鼠笼型十二相IM替代传统分布式绕组三相IM。经过转子磁场定向矢量控制解耦出不同平面的谐波电流从而驱动电机旋转,通过控制函数对所有平面的谐波电流进行调控,能方便快捷地实现电机的极对数切换。对所提出的控制函数调控矢量解耦平面实现极对数切换的方法进行仿真验证,仿真结果表明所提极对数切换技术能够实现十二相IM在不同转速下的极对数切换,拓宽了转速调节区间,满足了不同工况工作时的高效率运转。     

Off-Line Identification of Induction Motor Parameters

This study presented an off-line identification method of induction motor (IM) paranmters. Before startup,the inverter drive performed automatically a modified DC test, a locked-rotor test, a no-load test and a step-voltage test to identify all the parameters of an induction motor. No manual operation and speed signals were required in the process. In order to obtain effective messages and improve the accuracy of identification, the discrete fast Fourier transform (DFFT) and the least-squares were used to process the signals of currents and voltages. A phase-voltage measuring method for motors was also proposed, which measured directly the actual eooducting time of three upper switches in the inverter without need for a dead-time compensator. The validity, reliability and accuracy of the preseutod methods have been verified by the experiments on a VSI-fed IM drive system.     

一种新颖的无传感器异步电动机直接转矩控制系统

磁链的准确估计是无传感器直接转矩控制系统的关键,本文提出了新型改进低通滤波器和PLL锁相环技术相结合的磁链估计新方法.该方法提高了定子磁链的估计精度,改善了无传感器异步电动机直接转矩控制系统的动静态性能.仿真结果和实验结果表明了基于新方法的无传感器直接转矩控制系统的良好动静态性能及其对定子电阻的鲁棒性.     

计及详细源荷模型的三相独立微电网连续潮流计算方法

连续潮流是电力系统静态电压稳定分析的基本工具,为更准确计及独立微电网中分布式电源和感应电动机模型对电压稳定的影响,文章建立了包含详细分布式电源和感应电动机模型的三相独立微电网模型。在分布式电源模型中考虑了下垂控制特性和非光滑约束,并对非光滑约束进行了光滑处理。针对上述模型,提出一种三相独立微电网连续潮流计算方法,预测环节采用切线预估法,校正环节利用投影牛顿法处理变量边界约束,避免了校正方向造成的数值问题。对13和15节点三相独立微电网系统采用所提方法进行连续潮流计算,分析了下垂控制特性、非光滑约束和详细感应电动机模型对独立微电网电压稳定的影响,验证了考虑详细模型的连续潮流计算方法的正确性和必要性。     

基于DSP的异步电机VVVF调速系统仿真与实现研究

给出了VVVF交流变频调速基本原理和SVPWM控制算法,详细介绍了用TMS320LF2407A实现的三相异步电机变频调速系统,最后对所提出的SVPWM算法及所设计的调速系统进行了仿真和实验验证。结果表明,该交流调速系统结构简单、性能可靠,可广泛应用于电气传动装置中。     

异步电动机驱动系统母线电压对峰值功率的影响

为了解决理论设计的电动车用异步电动机实际的峰值输出功率不满足车辆动力性要求这一问题，通过分析电机驱动系统母线电压对输出功率的影响，提出了在电机绝缘等级范围内提高母线电压等级以增加电机峰值输出功率的一种简单有效的方法。测试了不同母线电压下异步电动机的性能，实验结果表明，电压每升高50V，峰值输出功率大约增加20％，验证了该方法的正确性和可行性。     

基于免疫遗传算法的感应电机控制设计与仿真研究

提出一种基于免疫遗传算法(IGA)的递归模糊神经网络(RFNN)控制器的设计方法,并应用于感应电机双闭环控制系统中的转速控制器中,对感应电机实现了精确的速度控制.在与传统PI控制和递归模糊神经网络控制仿真比较中,采用该方法的系统显示出良好的控制性能和控制效果.     

基于自适应补偿的异步电机静止参数辨识方法

在异步电机调速系统中,电机参数的精度直接影响着系统的控制性能。为了获得准确的电机参数,提出了一种异步电机在静止状态下的参数辨识方法。采用了一种自适应的方法对器件的非线性进行补偿,从而提高了算法的辨识精度和鲁棒性。考虑到电机的磁滞效应对电机互感的影响,在传统单相交流实验的基础上叠加1个直流电流,利用此直流电流先将电机磁场激励起来,从而准确地辨识出电机在额定励磁情况下的互感值。最后实验证明了此方法可以准确辨识出电机的全部参数。