开关磁阻电机功率变换器拓扑结构新技术

开关磁阻电机控制器中的功率拓扑电路结构不同与其他调速电机逆变器结构,其形式灵活多样,各具特点。本文在分析现有典型开关磁阻电机功率变换器结构特点的基础上,综述国内外开关磁阻电机新型驱动功率变换器拓扑电路形式,总结新型功率拓扑结构技术特点,并根据相关文献分析各种功率拓扑结构的优缺点。     

开关磁阻电动机功率变换器性能及可靠性比较

介绍了几种开关磁阻电动机功率变换器及其拓扑改进结构,给出了主电路的选用原则和依据。在三相12/8结构开关磁阻电动机基础上仿真对比分析了某些变换器对开关磁阻电动机相电流、转矩脉动、效率等性能的影响。最后建立了功率变换器的可靠性模型以及可靠性仿真对比分析。     

一种新型的电机调速系统——开关磁阻电机系统

开关磁阻电机系统具有结构简单、无刷、耐恶劣环境、动态响应好以及在较宽转速范围内运行效率高的优点,可在多种工业领域内广泛应用。文章介绍了开关磁阻电机系统结构及运行原理,给出了几种常见的开关磁阻电机结构,从简化定子嵌线工艺、增加单位体积输出容量、减小转矩脉动、提高系统效率角度考虑,推荐选用三相12／8结构。描述了几种常见的三相开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑,从降低功率开关器件电压定额要求、减小相电流峰值、提高系统效率、各相控制独立性好等方面衡量,建议采用三相不对称桥式功率变换器,最后给出了研制的几种开关磁阻电机系统样机照片。     

8/6极开关磁阻电动机功率电路的设计和保护

开关磁阻电机(SRM)以其良好的性能得到广泛地应用。其中功率电路是开关磁阻电机调速系统中的重要组成部分。该文针对给定的8/6极SR电机,通过对几种常用功率变换器的结构进行分析,设计了一种优化的结构。文中给出了功率电路及保护电路的具体方案。实践证明,采用该功率电路电机能可靠稳定地运行。     

一种新型四相SR电机功率变换器的分析与设计

功率变换器是开关磁阻电机调速系统(SRD)中的重要组成部分,现有的各种功率变换器都存在着种种问题和不足,关键是不能保证较好的性能价格比。通过对两种常用的四相开关磁阻电机(SR)功率变换器主电路的分析,优化和综合常用的主电路,给出了目前最优的四相SR电机功率变换器主电路型式,即最少主开关型,提高了经济性和实用性。结合研制实践,介绍了5.5kW的SR电机新型功率变换器的实际电路、主要器件及其定额的选择。该方案已成功地通过了实验应用,结合降低SR电机转矩波动的有效手段,实现了电机实时双相绕组通电稳定运行。     

一种新型软开关SRM功率电路及其控制时序

为了消除或降低功率变换器中电力电子器件的开关损耗,抑制开关过程带来的电磁干扰,提出一种软开关型开关磁阻电机(SRM)功率变换器主电路.电路采用并联型准谐振直流环节为SRM相开关开通提供零电压条件,给相开关并联电容器则保证了相开关的零电压关断.在介绍主电路拓扑基础上,分析了电路的控制时序及工作模式转换,并通过仿真验证了控制时序的正确性和电路的软开关性能.     

一种新型电机电源变换器研究

提出一种新型五电平开关磁阻电机电源变换器的拓扑结构,该变换器能够减少功率器件的开关次数,降低器件的损耗,提高系统的效率。仿真结果表明该变换器具有很高的实用性,因此开关磁阻电机控制系统能够应用在大功率场合。     

基于IPM的新型功率变换器设计与仿真

设计了一种新型的基于IPM的6/4极开关磁阻电机功率变换器电路。智能功率模块(IPM)的应用使得功率变换电路简单可靠、体积小,且保留了半桥功率变换电路的优点,具有实用价值。对新型功率变换器的拓扑结构,以及角度位置控制(APC)的开通角和关断角等进行了研究。最后,用Matlab软件进行了仿真,仿真结果与理论预期保持一致。     

新型有源升压功率变换器及其在开关磁阻电机中的转矩脉动抑制

提出一种绕组退磁电压实时控制,且结构简单的新型有源升压功率变换器。该变换器利用绕组退磁能量和有源功率器件,根据电机工况实时控制绕组退磁电压,实现转速、负载较大变化情况下开关磁阻电机的高效率、低转矩脉动运行。同时,该变换器一相绕组仅需一个IGBT和一个二极管,简化了变换器结构。分析该新型有源升压功率变换器拓扑及在三相开关磁阻电机中的工作机理,研究绕组退磁电压对退磁相负转矩的影响,并对其数学模型进行推导。在此基础上,结合瞬时转矩控制策略,构建了基于该新型有源升压功率变换器的开关磁阻电机驱动系统,通过仿真与实验研究,验证了理论分析的有效性和优越性。     

开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑的研究

介绍了开关磁阻电机各种功率变换器的拓扑结构，并且对其基本结构特点和性能做了比较，为设计功率变换器提供了选择依据，各种不同的功率变换器适合不同的工作情况。文章还简单说明了设计功率变换器主要的要求和依据，以及如何选择主开关器件。     

Non‐isolated single‐switch DC–DC converters with extended duty cycle for high step‐down voltage applications

Several new topologies of single‐switch non‐isolated DC–DC converters with wide conversion gain and reduced semiconductor voltage stress are proposed in this paper. Most of the proposed topologies are derived from the conventional inverse of SEPIC (Zeta) converter. The proposed topologies can operate with larger switch duty cycles compared with the existing single switch topologies, hence, making them well suitable for high step‐down voltage conversion applications. With extended duty cycle, the current stress in the active power switch is reduced, leading to a significant improvement of the system losses. Moreover, the active power switch in some of the proposed topologies is utilized much better compared to the conventional Zeta and quadratic‐buck converters. The principle of operation, theoretical analysis, and comparison of circuit performances with other step‐down converters are discussed regarding voltage and current stress and switch silicon utilization. Finally, simulation and experimental results for a design example of a 50 W/5 V at 42‐V input voltage operating at 50 kHz will be provided to evaluate the performance of the proposed converters. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究

介绍了多种应用于光伏发电系统的前级DC/DC电路拓扑的优缺点,总结了DC/DC变换器应用于光伏发电系统中出现的新技术。提出了4种软开关高性能、高增益DC/DC非隔离及隔离型变换器的基本思想,以实现所有功率开关管的软开关。     

DC/DC变换器的多路输出技术综述

在开关电源中使用多路输出变换器可以降低成本 ,提高效率。介绍了多路输出DC DC变换器的分类 ,并结合几种典型的拓扑结构讨论了变换器多路输出的实现方法和每一种电路的优缺点。指出了变换器多路输出技术的实质和新发展。     

基于三相半桥功率变换器的无轴承开关磁阻电机绕组结构分析

无轴承开关磁阻电机兼有开关磁阻电机和磁轴承的优点。功率变换器是无轴承开关磁阻电机的重要组成部分,其控制绕组电流,对电机旋转和悬浮性能有重要影响。悬浮绕组功率变换器采用三相半桥结构时,由于负载的不对称,存在中点电压漂移问题。该文简要介绍了电机悬浮原理和数学模型,将功率变换器和电机作为一个整体,分析了中点电压漂移的原因及绕组配置对中点电压的影响。给出了5种绕组结构形式下,各相悬浮力之和及其对中点电压的影响。通过合理配置绕组结构,使电机在恒定径向负载的情况下,中点电压波动大为减小。给出了4种优化的无轴承开关磁阻电机绕组结构。实验结果证明了理论分析的正确性。     

开关型磁阻电动机调速系统的发展及现状

文章从SRD应用方面的发展,SR电机设计方面的发展,功率变换器设计方面的发展及控制系统设计方面的发展等4个方面对开关型磁阻电动机调速系统（SRD）国内外近30年的研究进程及发展现状进行了较全面的总结和评述。     

开关磁阻电机控制系统电源设计

开关磁阻电机控制系统需要多路隔离电源,用工频电源实现很不方便,所以选择了开关电源来满足系统对电源的需求。在此介绍基于TOPSwitch的单片开关电源,并设计了开关磁阻电机控制系统用多路输出开关电源。     

基于MATLAB/Simulink的开关磁阻电机控制策略仿真

根据开关磁阻电机的自身特性,制定了外环速度模糊PI、内环电流PI、变角度控制的双闭环控制策略。策略的每一个控制环节都是根据开关磁阻电机的特性而选取的:PI控制能够提高开关磁阻电机控制系统的稳定性;能够提高开关磁阻电机控制系统的精确性;变角度能够提高开关磁阻电机控制系统的响应速度。在MATLAB/Simulink的环境下,通过开关磁阻电机控制系统能够很好地实现对开关磁阻电机的控制。     

开关磁阻电机功率变换器综述

开关磁阻电机(SRM)具有坚固耐用、功率密度高、调速范围广、起动转矩大等一系列优点,然而关于其功率变换器的研究较少。结合国内外文献,分析不对称半桥功率变换器、公共开关型功率变换器、裂相型功率变换器以及三开关型功率变换器等传统功率变换器的结构特点;对比了传统变换器的优缺点,在此基础上分析了几类新型功率变换器拓扑结构以及电流电压转换关系,并概述了功率变换器未来发展趋势,为功率变换器发展提供参考。