带谐波抑制策略的三电平脉冲整流器仿真研究

以城轨牵引供电系统中网侧变流器为研究对象,根据单相三电平脉冲整流器等效数学模型,应用瞬态电流控制策略,加入中点电位平衡策略,给出控制策略数学模型和控制方程.并根据脉冲整流器低次谐波消除原理,对该控制策略下,加入整理器低次谐波消除策略前后,脉冲整流器网侧和直流侧输入输出状态进行仿真研究.     

单相航空PWM整流器研究与设计

研究航空整流器优化设计,针对单相电压型PWM整流器直流侧电容选择以及控制系统设计的问题,为提高控制系统电流稳定性和响应特性,提出了直流侧电容因瞬态过程中输入及输出功率不平衡而引起电压波动的解决方法.分别采用两种不同方法设计控制系统并比较,选择其中基于ITAE最优控制模型法作为控制系统电流环调节器的设计方法,采用频域校正法作为控制系统电压环调节器的验证方法.在确定各元件的取值原则与控制系统参数的条件下,在Matlab上建立仿真模型,并进行仿真,验证参数选取的合理性与控制系统设计的优越性.     

电压型PWM整流器电流控制策略研究

对单相电压型PWM整流器(VSR)间接电流控制和滞环电流控制进行了研究.在分析其工作原理的基础上,分别建立了单相VSR间接电流控制和滞环电流控制的数学模型;随后在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了两种控制策略的仿真模型,并进行仿真.仿真结果表明,间接电流控制的优点是控制简单,一般无需电流反馈控制,其主要问题是电流动态响应慢,对系统参数变化敏感;而滞环电流控制弥补了间接电流控制的不足,提高了控制系统性能.     

单相电压型PWM整流器无源控制算法研究

以单相电压型PWM整流器为研究对象,针对其控制策略和控制性能不佳等问题,提出由无源电流控制器控制的单相电压型PWM整流器无源控制算法.首先,构建虚拟d-q坐标系获得整流器输入电流的d-q轴电流分量;其次,通过无源电流控制器消除或抑制输入电流谐波,实现对d-q轴电流分量的无差跟踪,使得整流器输出恒定的直流电压;最后,引入评价函数,对控制器的开关函数进行最优选取,从而选择最优开关状态.仿真和实验结果表明,该方法较传统的PI控制算法具有更高的准确性和有效性.     

PWM整流器电流控制策略仿真比较

通过分析三相电压型PWM整流器的数学模型,建立了PWM整流器的数学模型,根据同步电动机励磁系统主回路中PWM整流电路不同的调制方法,介绍了SPWM电流控制,滞环电流控制和空间矢量控制的基本原理和三种不同控制方法下的触发方式。在MATLAB的SIUMLINK环境下对三种控制方法建立仿真模型,并对仿真结果进行了分析比较,结果表明,在空间矢量控制方法下整流器直流侧电压利用率高,降低了谐波污染,使系统更接近单位功率因数运行,从而使电机运行更加稳定,运行精度更高。     

一种定频滞环电流控制策略的研究

通过对滞环电流控制动态过程的定性分析和公式推导,提出了一种定频滞环电流控制新方法。并对该方法进行理论分析和公式推导,得出了该定频滞环控制方法环宽、频率公式。对其进行定性分析,得出影响开关频率的主要因素。以单相电压型逆变器为例,在给定参数下,定量计算出该方法和普通滞环控制下开关频率的范围,进行比较。最后,在PSIM环境下建立仿真模型,并将该方法应用于单相电压型逆变其中,通过仿真验证这种控制方法的正确可行性。     

基于PSCAD/EMTDC的数控电容在PWM整流器中的应用仿真研究

基于PSCAD/EMTDC软件建立了电压型PWM整流器仿真模型,PWM整流器中直流侧电容的设计取值对双闭环控制结构中的电压环性能有重要影响.采用基于软件仿真验证的方法,在综合考虑直流侧电压跟随性能和纹波要求的情况下,给出了确定电容取值在较小范围的方法.该方法可在线调整电容数值,对实现PWM整流器直流侧电压的即时控制有一...     

牵引变流器网侧电流谐波抑制研究

作为电力机车牵引传动系统核心部件的牵引变流器是牵引供电网的主要谐波来源之一;牵引变流器采用的单相四象限整流器,输出含有二次脉动,且工作开关频率较低,导致变流器网侧电流谐波问题严重;目前单相四象限整流器的控制脉冲产生主要采用SPWM技术;与SPWM相比,SHEPWM(特定谐波消除PWM)可以针对性的消除特定的谐波,谐波含量更小,效率更高,但其无法消除调制波中本身就存在的谐波;针对SHEPWM调制策略进行了分析设计,同时对陷波滤波器技术、PR控制策略和LC回路在降低谐波含量中的作用进行深入分析;经过合理的方案选择,有效的降低了网侧电流谐波含量,并通过MATLAB仿真实验进行了分析验证。     

不平衡电网中三相脉冲调宽整流器的控制

在常规的三相整流器控制器设计中,一般均假设三相电网电压平衡,然而当实际电网不平衡时,传统双闭环控制策略将使直流侧出现严重的二次谐波功率从而严重影响整流器输出品质.鉴于此,本文在分析PWM整流器数学模型和电网不平衡条件的基础上,电压外环采用模糊PI控制,提高直流侧电压动态响应速度,电流内环采用无需进行正负序分解的正、负序电流独立控制策略,实现了不平衡电网下对三相PWM整流器的双闭环控制.仿真结果表明:所设计的控制方法保证了在不平衡条件下直流侧电压快速地稳定,有效抑制了直流侧二次谐波,提高了整流器的运行性能.     

城市轨道交通牵引供电系统双向变流器直流侧短路保护方案

采用双向变流器进行城市轨道交通牵引供电时,传统PWM整流器无法满足提供27 kA、持续120 ms的短路电流的直流馈线保护要求.为此,文章提出了一种直流侧短路保护方法,其可在接触网侧短路工况下实现故障点的有效隔离,同时不影响双向变流器供电.文章构建了基于晶闸管旁路的双向变流器拓扑,设计了短路旁路参数和短路电流分布参数,...     

不平衡供电下PWM整流器输出电压稳定控制

针对电网供电电压不平衡造成PWM整流器输出功率波动的问题,分析了三相电压型PWM整流器在不平衡供电电压下的瞬时输出功率模型,设计了输出有功、无功功率的二次谐波补偿环节,提出一种三相PWM整流器输出电压稳定控制策略.控制系统运行时不包含正、负序分解过程,能够有效抑制整流器输出有功、无功功率二次谐波,实现直流母线电压的稳定输出.仿真和实验结果证明了控制策略的有效性.     

PWM整流器保持高功率因数运行的方法研究

针对煤矿井下电压波动严重时影响稳压电源的单位功率因数等问题,提出采用可变输出直流电压法来控制PWM整流器的直流侧电压,以保证PWM整流器处于高功率因数运行的工作状态;详细分析了直流侧电压的选取及交流侧输入电压大范围波动对交流侧输入电流及功率因数的影响,介绍了可变输出直流电压法的控制原则及软件实现。试验结果表明,在电压波动情况下,可变输出直流电压法不仅可使PWM整流器系统稳定,而且可以保持整流器的高功率因数运行状态。     

基于能量流动双PWM协调控制

基于双PWM结构,根据系统能量流动分析系统在能量平衡状态和能量不平衡状态下系统各部分间的能量关系,并建立双PWM结构能量数学模型;针对系统输出能量与消耗能量不平衡时造成的直流母线电压波动以及输出功率不匹配的问题,建立关于直流母线电压以及网侧电流d轴分量的约束条件,保证系统能量能够平滑变化;采用约束条件对整流器电压外环以及功率内环进行修正,用以实现整流侧输出能量与逆变侧消耗能量的快速平衡,达到双PWM结构间协调控制的目的;根据仿真结果表明,系统在电机功率突变时,能够实现能量的快速平衡,并且能够减少直流母线电压波动,减少网侧谐波分量和直流侧电容。     

基于滑模变结构控制的PWM整流器仿真

在研究三相电压型整流器工作原理的基础上建立了基于滑模变结构的控制系统,采用SVPWM调制方法,实现交流侧功率因数可调,得到稳定的直流电压.运用Matlab/Simulink对系统进行了建模.仿真结果验证了方案的优越性和可行性,为基于滑模变结构控制整流器的研究及大规模应用奠定了基础.     

三相电压不平衡情况下电机车整流技术的研究

针对煤矿井下直流电机车变流系统中存在三相电压不平衡而使传统的PWM整流器的交流侧出现负序电流分量的问题,提出了一种在三相电压不平衡情况下抑制PWM整流器交流侧负序电流分量的控制策略;详细介绍了该控制策略的具体实现。仿真及现场实验结果表明,采用该控制策略后,PWM整流器的交流侧电流波形基本接近正弦波形,实现了单位功率因数运行。     

PWM整流器的无源滑模非线性控制

为提高三相电压型PWM (pulse width modulation)整流器的稳态与动态控制性能,提出了无源滑模非线性控制方案.基于PWM整流器欧拉-拉格朗口系统动力学模型,分析了系统内在无源特性.从全局能量角度出发,利用系统无源性,通过能量成形与阻尼注入方法,给出了PWM整流器的辅助设计系统.设计了滑模变结构电流内环控制器与PI(proportional-integral)电压外环控制器,同时采用基于饱和函数的准滑模控制方法解决了控制力的抖动问题.仿真实验结果表明,所提控制方法可实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数控制与直流电压快速调节,同时具有很强的抗电网电压和负载扰动能力以及对于参数摄动的鲁棒性.     

级联H桥整流器电容电压平衡控制改进算法

直流侧电容电压平衡的问题是级联H桥整流器CHBR(cascaded H-bridge rectifier)目前研究的热点问题.分析并推导了CHBR的电路模型;然后引入单相dq变换,建立了CHBR在此坐标系下的数学模型;分析了一种基于能量交换的CHBR直流母线电压平衡的算法;针对其开关频率高且在负载不平衡时无法正常运行的问题,提出了一种适用于负载不平衡条件下的算法.最后通过Matlab搭建了2级级联的系统仿真.结果表明,该算法可以在负载达到一定不平衡度的范围内较好地平衡各模块的直流电容电压,并且有效地控制系统的有功和无功,实现网侧电压电流同相位运行.     

基于双PWM高效节能变频的电动扶梯控制系统的开发

针对目前在电动扶梯上应用的通用变频器主要缺点：电动机发电运行时回馈的能量不能回馈到电网,而是消耗在制动电阻上,造成能量的浪费现象。文章提出一种新型双PWM变频调速系统：采用PWM整流器取代了其不可控二极管整流侧,逆变侧采用矢量变频控制。双PWM系统不仅能使直流电压在一定范围内可调,实现单位功率因数运行,而且可以实现电机四象限运行和电能双相传输。