大型望远镜拼接弧线永磁电机电流谐波抑制

望远镜口径的增加使得其轴系驱动电机越来越大,近年来拼接电机成为国际上研究的热点.拼接弧线永磁电机的电流谐波影响大型天文望远镜目标观测轴系跟踪精度,文中根据拼接弧线电机的数学模型及谐波分析,提出了一种基于准比例-谐振控制器的电流谐波抑制算法,并设计了单元拼接弧线电机相应的电流控制器.仿真和实验分别对比了PI和准比例谐振控制器对电流谐波的影响.实验结果表明,采用准比例谐振控制器时,拼接弧线电机定子电流中的5次谐波分量削弱了63.3％,7次谐波分量削弱了34.4％,11次谐波分量削弱了51％,13次谐波分量削弱了59.2％,大大降低了拼接弧线电机电流谐波,有助于提高望远镜跟踪精度.     

有源电力滤波器的谐波检测方法研究

针对基于FFT的谐波检测和ip-iq法的不足，详细分析并实现了有源滤波器基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法。该方法在电网电压存在不对称情况下均能很好地检测和补偿电网中的谐波电流和无功电流，根据需要，还可以检测和补偿任意次谐波电流。理论分析和实验结果验证所提出的控制方法的有效性，基于旋转坐标系下进行坐标变换的谐波检测方法的有源电力滤波器具有良好的工作性能。     

一种多旋转坐标系下的死区谐波电压补偿方法

分析了死区时间对逆变器输出电压谐波的影响,结合逆变器在旋转坐标系上的数学模型,提出了多旋转坐标系下死区谐波电压补偿策略,即在旋转坐标系下在线检测死区谐波电压,通过谐波电压的反馈控制对死区谐波电压进行消除。该策略无需对桥壁电流极性进行判断即能达到消除死区电压的目的。最后,在工频逆变器上通过实验验证了该补偿方法对谐波电压检测以及死区谐波电压消除的有效性。     

六相全桥逆变器驱动PMSM的简化模型预测电流控制

全桥逆变器电机驱动或称开绕组结构虽然兼具相间电气隔离、容错性能好及器件开关频率低等优点,但存在逆变器输出电压矢量多、冗余严重且控制约束等问题。文中以共直流母线供电的六相全桥逆变器驱动六相永磁同步电机为研究对象,提出了一种基于二级矢量优化的简化模型预测电流控制算法,在实现电机定子基波电流有效跟踪控制的同时有效抑制了定子电流的谐波及零序分量。文中基于矢量空间解耦理论对六相全桥逆变器的输出电压矢量进行了分层分析,以定子基波电流控制、谐波及零序电流抑制为准则对逆变器输出的729个电压矢量进行二级优化,得到候选的12个电压矢量,以此为基础设计了模型预测电流控制算法。实验结果表明,该简化模型预测电流控制方法具有良好的动静态性能,能在基波电流控制的同时有效抑制谐波及零序电流分量,可为多相电机驱动系统研究提供一定的理论支撑。     

基于改进型PR调节器的三相PWM整流器控制

应用三相PWM整流器在两相静止坐标系下电流矢量αβ分量的可解耦控制,解决了传统的基于两相旋转坐标系下三相PWM整流器控制系统电流矢量dq分量无法解耦控制的问题,提高了系统的控制性能。且采用改进型PR调节器控制代替传统的PI调节器控制能够对指定频率的交流信号实现稳态无静差跟踪控制,有效抑制低次谐波和高次谐波;相比于传统PR调节器对于系统波动过于敏感的特点,改进型PR调节器在能够保持谐振频率处的敏感度和高增益的基础上,可以增强系统稳定性。对此系统进行Matlab/Simulink仿真分析,验证了该方法的可行性。     

抽水蓄能机组静止变频器启动(SFC)控制策略研究与谐波分析

静止变频器启动(SFC)在抽水蓄能电机的起动方式中是最普遍使用的方式。文中针对三相桥式静止变频调速系统研究了抽水蓄能机组起动控制策略,并给出了谐波电流与电压计算方法,提出了消除谐波的12脉波方案。该方案可以有效地去除5、7次谐波。     

随机载波PWM控制对PMSM谐波抑制的研究

在三相逆变器驱动的永磁同步电机运行过程中,相电流谐波会使永磁同步电机的定子、转子的损耗增大.在严重的电流谐波的影响下,电动机振动和噪声增大,严重影响永磁同步电机的正常运行.针对上述影响,本文引入一种随机载波频率PWM技术,通过随机化载波频率,生成随机频率的PWM波,经逆变器后,对相电流进行适当滤波后控制永磁同步电机,来抑制在控制永磁同步电机运行过程中的相电流和转速谐波,提升永磁同步电机的控制性能.通过与传统的PWM控制方案对比,在仿真和实验结果中发现,随机载波PWM方案对相电流和电机转速的谐波抑制有良好的效果.     

有源电力滤波器谐波电流的检测方法综述

电网谐波污染日益严重,有源电力滤波器作为谐波抑制的理想解决方案受到广泛的关注。谐波电流的检测性能很大程度上影响有源电力滤波器的补偿效果。根据谐波检测方法依据的理论不同,分为基于功率定义和数字信号处理技术两大类。基于功率定义的谐波检测方法有基于Fryze功率定义、瞬时无功功率理论、同步旋转坐标系、直流侧电压控制等;基于数字信号处理技术的谐波检测方法有基于傅利叶变换、广义积分器、Prony／Kalman估计、小波／S变换、神经网络／自适应滤波。文章详细对谐波检测方法进行归类总结和比较分析,指出了各自的优缺点和适用范围。     

并联型有源电力滤波器指定次无静差控制策略

为提高有源电力滤波器的补偿性能和动态响应,本文提出了一种基于同步旋转坐标系下的有源电力滤波器的新型的控制策略,通过与某指定次谐波频率同步旋转的旋转坐标变化,将该次谐波变成直流量进行PI调节,实现指定次谐波的检测和控制,然后反变换到与基波同步旋转的坐标系下进行指令的综合和PI再调节,理论上可以实现对任意指定次谐波的无静差补偿,与传统的电流环控制方法相比,补偿精度显著提高,动态响应好,在负载变化剧烈的场合具有明显的优势,也可以对非线性负载产生的谐波和无功电流进行全部补偿,以达到灵活补偿的目的。在改进的控制算法中可以灵活加入相角补偿,以补偿系统的检测环节和电流控制环引入的固有时延。理论分析和试验结果证明了提出的控制策略的优越性。     

电厂发电系统谐波危害及其控制探讨

电力系统谐波电流对电网的污染是由来已久的问题,文中对电厂发电系统的谐波治理进行了探讨研究,首先简单分析了谐波电流的产生根源及其危害性,重点探讨了电厂发电系统谐波电流的抑制措施,分析了常用的谐波电流抑制措施,并给出了具体的电网谐波电流整治方案。从整流装置和变频装置两个角度论述了谐波电流的整治方案和应用措施。     

PWM电机驱动系统的谐波抑制

针对如何提高电机运行的平稳性和减少因谐波所带来的振动和噪声,设计了一种安装在PWM逆变器输出端的RLC滤波器,经过优化的RLC滤波器使电机端的高次谐波含量明显降低,电压、电流脉动现象得到了较好地抑制,并在Matlab/Simulink平台上进行仿真实验,验证了文中所设计滤波器的有效性和可靠性。     

电推进用48槽44极永磁容错电机低谐波分析与设计

分数槽集中绕组永磁电机由于具有高相间独立性的优点,非常适用于电推进系统。但是,其磁动势谐波大的弊端会严重影响电推进系统的性能。因此,进行永磁电机的低谐波设计,避免谐波引起过高的涡流损耗及振动噪声,具有十分重要的现实意义。文章分析了48槽44极永磁电机的磁动势谐波含量,通过有限元仿真验证多层绕组、定子不等齿宽、多层绕组相移、添加定子磁障等方法对绕组磁动势谐波的影响。实验表明,这些方法可以有效降低绕组磁动势的谐波含量。     

基于滑模观测器的无刷直流电机无位置控制系统设计

采用滑模观测器原理,结合αβ坐标系对无刷直流电机非线性方程进行线性化,并根据电机的定子相电压和电流对电机的转子位置和转速进行了实时的在线估计.针对算法中低通滤波器输出中含有高次谐波问题,对算法进行了改进,将低通滤波器的输出接入具有推广卡尔曼结构的反电动势观测器,同时对电机负载转矩的扰动影响进行了实验研究.仿真和实验验证表明,该控制系统设计合理,并且具有很好的鲁棒性.     

基于EKF的异步电机直接转矩控制系统仿真研究

为了提高直接转矩控制(DTC)系统定子磁链估计精度,降低电流、电压测量的随机误差,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)实现异步电机转子位置和速度估计的方法.扩展卡尔曼滤波器是建立在基于旋转坐标系下由定子电流、电压、转子转速和其它电机参量所构成的电机模型上,将定子电流、定子磁链、转速和转子角位置作为状态变量,定子电压为输入变量,定子电流为输出变量,通过对磁链和转速的闭环控制提高定子磁链的估计精度,实现了异步电机的无速度传感器直接转矩控制策略,仿真结果验证了该方法的可行性,提高了直接转矩的控制性能.     

基于双观测器的四旋翼无人机驱动电机矢量控制技术研究

无人机在飞行过程中,磁场增强型永磁同步电机容易受到多重低次凸极性谐波的影响以及负载扰动转矩干扰的问题。针对上述问题,文章提出一种高频脉振谐波注入转子位置观测器结合负载扰动转矩分段函数滑模观测器的双观测器无人机电机矢量控制策略。文章通过高频脉振谐波注入转子位置观测器,可以有效抑制无人机电机系统中存在的多重低次凸极性谐波的影响,改善电机转子位置和转速的估算精度,通过负载扰动转矩观测器可以消除电机负载扰动转矩的干扰。     

一种新颖的双三相感应电机缺相运行矢量控制

双三相感应电机的绕组开路后,运用传统的旋转坐标变换,不能实现转子磁场定向矢量控制。本文推导出不对称绕组结构的解耦旋转坐标变换,并提出了一种基于不对称绕组结构的转子磁场定向矢量控制新颖策略,运用PI调节器,使得定子侧谐波电流最小化,降低定子侧谐波损耗。在MATLAB MATLAB/Simulink仿真软件下,建立相应的仿真模型,仿真结果验证本文所提出控制策略的正确性和有效性。     

单相三电平PWM整流器3次谐波改善方法

由于三电平整流器功率器件承受电压应力小、输入电流谐波少、正弦度好。因此,文中选取单相三电平PWM整流器为研究对象。分析了各个工作状态下的开关组合及整流器的工作原理,同时选取瞬态直接电流控制作为电流内环控制方法对系统进行了仿真。同时分析了单相PWM整流器网侧电流的3次谐波产生原因,且采用了一种新型谐波抑制方法来消除此3次谐波。通过仿真验证了该新型控制算法对抑制网侧电流3次谐波的有效性,并降低了网侧电流的总谐波畸变率     

同时带有整流负载和交流负载的同步发电机分析方法研究

为了分析整流所带来的谐波的影响，对同时带整流和交流负载的同步发电机进行了仿真和实测。对不同负载比例下的交流负载上的电流和电机的相电压进行了比较和谐波分析，计算了谐波损耗。仿真、实测和理论分析的结果表明：整流负载比例较大时，电枢电压和交流侧电流中的谐波含量也比较大，谐波电枢反应将影响电机的性能。特别是在计算电机的损耗时，需要对谐波损耗单独加以考虑。     

牵引供电区段车网耦合系统谐波电流分析及抑制策略

本文以哈大高铁西四牵引供电区段及CRH380BG型动车组车网耦合为研究对象,分析牵引网高低次谐波产生机理,建立了车网耦合系统的数学模型,对动车组不同位置不同工况谐波电流进行仿真分析。针对牵引供电区段谐波电流特性,提出基于阻波高通滤波器的抑制策略,对满功率动车组不同工况谐波电流抑制方案验证,为哈大高铁西四牵引供电区段谐波抑制问题提供了理论参考依据。     

可控饱和电抗器主回路谐波问题

分析讨论单相及三相可控饱和电抗器主回路谐波问题,结论是单相及三相可控饱和电抗器主回路的电流谐波为奇次。讨论抑制三相可控饱和电抗器电流总谐波畸变率（THD）的方法。