基于单电流传感器的改进相电流重构技术

在电机闭环控制过程中,电流传感器故障、不同电流传感器的不一致性等因素可能导致系统失稳。为提高系统的容错能力,减小故障对控制系统稳定性的影响,提出一种基于单电流传感器的改进相电流重构技术。通过移动脉宽调制的脉冲矢量来消除母线电流采样盲区,进而通过母线电流重构获得三相电流。相比于传统电流重构方法,所提改进方法重构的电流更接近真实电流值,能够减小电流总谐波,降低电磁转矩脉动,提升系统的稳态性能。通过仿真和实验对比2种重构方法,证明了所提改进方法的优势。结果表明所提改进方法能有效实现电流重构,提升系统稳态性能。     

一种母线全电流采样策略的研究

针对传统母线电流采样存在调制系数可控范围受限,电流重构算法复杂,对电流反馈通道带宽要求严格等缺点,提出一种电流采样策略,并对其原理、电路拓扑结构、电流转换和电流重构等环节进行分析.与传统母线电流采样方法相比,所提出的电流采样方法可采集包括续流电流在内的全部电流信息,因此可用于电磁转矩的精确控制;在调制系数m ∈[0,1...     

永磁同步电机新型单电阻电流重构技术研究

针对永磁同步电机在单电阻电流采样时,低调制区域和扇区边界区域难以进行电流重构的问题,提出了一种新型单电阻电流重构技术。首先,对三相电流重构技术原理进行研究,定义无法重构的区域为非观测区,对非观测区电流重构盲区进行分析。其次,使用脉冲宽度调制移相法对非观测区的电流进行重构,发现仍有部分非观测区只可测得一相电流,从而无法完成电流重构。针对这一问题,设计电流观测器,通过单相电流来估算三相电流,且不需要电机与负载参数,实现简单。试验验证表明,所提新型单电阻电流重构技术具有可行性和实用价值。     

基于电流预测和虚拟过采样的数字滞环控制

并网型变换器的电流波形质量是其重要的技术指标之一。滞环控制是一种常用的电流控制方式,本文在分析传统滞环控制策略基础上,针对不对称多电平拓扑研究了一种基于电流预测和虚拟过采样的数字滞环控制策略。该控制策略可以降低对采样频率的要求,并能有效改善电流波形质量、降低输出电流的谐波含量。本文利用仿真软件对多种滞环控制策略进行了对比分析,并搭建实验平台对提出的算法进行了实验验证。仿真与实验结果都验证了本文所提出控制算法的正确性。     

电机驱动器中的电流传感器

总结了电流传感器在不同电机驱动器中的作用和要求,分别说明电流传感器在不同驱动器拓扑结构中的位置。介绍了需采样电阻的隔离电流传感器的常用芯片及使用方法,讨论了采样电阻阻值的选取。介绍了三类霍尔电流传感器的工作原理及性能。对所介绍的各种电流传感器作简单比较。     

基于单电阻电流采样的矢量控制算法研究

在电动机交流调速的闭环调速控制方案中,对电动机电流的采样是一个非常重要的环节。在低成本应用场合,为了降低控制成本,减小体积,根据母线电流和电机相电流的关系而形成的单电阻电流采样及相电流重构方法具有很大的竞争优势。分析了一种可以实现全区域单电阻电流采样及相电流重构的方法,在结合异步电动机矢量控制的基础上对此单电阻电流采样方法进行了仿真及实验研究,实验结果验证了该方法的正确性和可行性。     

直流母线电流采样电压空间矢量脉冲宽度调制

针对直流母线采样电机控制系统电压空间矢量脉冲宽度调制问题,分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)方法的电流采样机理,揭示其在直流母线采样系统中不可观测区域的存在机理,通过定义最小采样时间的概念精确划分出直流母线电流采样不可观测区域,进而通过插入测量矢量和补偿矢量提出直流母线采样电压空间矢量脉冲宽度调制(SSVPWM)方法及其电流重构策略.通过实验验证了所提方法的电流采样误差低于2％、相电流高次谐波含量低于3％、三相电流畸变率低于1.6％,为高性能矢量控制提供了精确的电流测量.     

电机驱动器中的电流传感器

总结了电流传感器在不同电机驱动器中的作用和要求,分别说明电流传感器在不同驱动器拓扑结构中的位置。介绍了需采样电阻的隔离电流传感器的常用芯片及使用方法,讨论了采样电阻阻值的选取。介绍了三类霍尔电流传感器的工作原理及性能。对所介绍的各种电流传感器作简单比较。     

变频器单电阻电流采样及相电流重构方法

电流的采样对电机矢量控制是非常重要的.在低成本应用场合,对母线电流进行单电阻电流采样重构相电流的方法具有竞争优势.在分析SVPWM控制的不同电压矢量情况下母线电流与电机三相电流对应关系的基础上,结合单电阻电流采样特点给出一种间接合成目标矢量的方法,实现了全区域的电流采样及重构.基于飞思卡尔DSP8013芯片结合矢量控制平台进行了实验,论证了该算法的正确性和可行性.     

电阻采样电流重构在异步电机驱动器中的应用

探讨了相电流重构技术的原理及电阻采样技术实现中的难点。采用高性能单片机设计开发了“交直交”型驱动器。在设计的硬件电路和软件平台上,通过仿真和实验验证本文所给出的改进电流重构策略能很好地反映实际电流。与此同时相比传统的电流检测方案,该策略实现简单、节省成本,在竞争日趋激烈的小功率、低成本驱动器中具有很强的实用性。     

基于过采样相电流重构相位误差抑制方法

传统永磁同步电机相电流重构技术在每个PWM周期内由于不同相电流采样的不同步性,会产生采样相位误差,进而对电机整体控制性能产生不利影响。在分析上述相位误差的基础上,基于传统直流母线采样方法提出了一种电流过采样策略。通过在每个PWM周期的对称采样点分别进行一次采样并取均值的方式得到该控制周期内的相电流信息,同时利用一阶保持器估计电流控制点处的电流以消除采样相位误差。实验结果证明所提出的方法能够提高相电流重构精度,具有较好的降低相电流重构技术采样相位误差效果。     

一种新的电压电流采样方法

本文通过对传统的电压电流采样方法的分析，找出影响电压电流采样准确度的原因，进而提出一种新的电压电流采样方法。     

T型三电平逆变器合成脉冲宽度调制相电流重构策略

针对传统T型三电平逆变器空间矢量脉冲宽度调制单电流传感器相电流重构技术存在不可观测区问题,该文分析T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理,提出中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在不同区域对不满足最小采样时间要求的可观测电压矢量进行补偿,同时利用合成零矢量原理对补偿矢量进行抵消以满足伏秒平衡原理,消除了不可观测区。最后通过实验验证所提方法的电流重构误差低于2.5%,相电流总谐波畸变率低于3.21%,可为控制系统提供准确的重构相电流。     

一种有源功率因数校正电流畸变抑制控制技术

为了减少风机驱动系统对电网造成的谐波污染,设计了一种带有功率因数校正功能的风机驱动器。在此项技术中,电流过零点畸变会影响功率因数校正的性能,为此提出了一种新的过零点畸变抑制方法并给出了理论证明和具体实现方式。采用占空比前馈补偿的数字控制,可以减小输入和输出电压对电感电流控制的干扰,从而使得输入电流能理想地跟踪输入电压。为了验证前馈补偿的效果,对输入阻抗进行分析进而说明了前馈补偿对电流相位超前的抑制作用。为得到准确的反馈电流,提出了一种电流采样方法,根据开关的占空比信息在一个PWM周期的两个不同时刻采样两次。文中所提出的方法可以有效抑制电流相位超前,减小电流过零点畸变,优化电流采样算法。仿真和实验结果都证明了所提出方法的正确性和有效性。     

基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法

励磁涌流是影响差动保护正确动作率的重要因素,在电力变压器中时常发生,而大故障电流导致的电流互感器饱和也会对差动保护造成影响。为了提高差动保护的可靠性,该文提出一种基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法。首先分析了变压器励磁涌流和电流互感器饱和的波形特性,提出了将差动电流分区和重构的思想。基于此,采用小波系数能量与二阶导数能量作为联合判据,将差动电流划分为线性区和饱和区并重构。然后根据波形趋势构造了幅值的绝对值之比,利用该比值决定判断变压器是否发生了故障。最后,通过大量的仿真测试、各场景下的波形分析以及与传统方法的对比,证明了所提方法的有效性、优越性。     

单相并网逆变器并网电流的过采样技术

传统的数字控制逆变器采用固定的电流采样频率,导致控制性能指标受到采样时间、计算延时、数字脉宽调制(DPWM)延时的影响较大。随着DSP性价比的提高,过采样技术应用于降低延时的影响。理论上,电感电流过采样次数越多,求得的采样结果越准确,但会增加处理器的资源占用。实践证明,只要1次PWM中断进行2次电流采样,即可计算出接近电流实际平均值的采样值,从而实现比较理想的并网电流波形控制。仿真和实验验证了该方法的可行性。     

误差自校正随机脉冲宽度调制相电流重构研究

针对电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的直流母线单电流传感器相电流重构技术问题,分析直流母线采样过程中不可观测区域的存在机理以及由采样精度降低导致的采样误差,提出一种误差自校正随机脉冲宽度调制方法(ECR-SVPWM)。在定义的不可观测区域内对调制波进行随机移位,为电流检测提供可靠的采样窗口,消除了电流不可观测区域。同时,通过移相构造存在互补有效矢量,并通过动态电流双采样判断两次采样电流是否完全互补,进而得到电流零点漂移量,对三相电流进行补偿,实现电流零点漂移的自检测和自校正。实验结果表明,所提误差自校正随机脉冲宽度调制方法重构相电流误差小于3.1%,畸变率低于5.32%。     

基于多采样率定时比较技术的并联有源滤波器

针对并联有源滤波器传统的定时比较控制法开关频率低、电流纹波大的问题,提出一种多速率采样定时比较控制方法,该方法对有源滤波器输出电流采用较负载电流更高的采样频率,在每个计算无功和谐波给定值的框架周期内对有源滤波器实现多次有效的控制,提高系统的控制性能。给出了该控制策略的理论依据和实现方法,分析比较了新方法与传统方法之间的特性差异。通过对双采样率系统的仿真和实验验证了本文所提方法的有效性。     

采用单电流传感器的无刷伺服电机及力矩波动抑制方法

无刷直流电机力矩采样比较困难,提出一种新型力矩电流检测方法,通过电流闭环和调节母线电压来消除换相力矩波动。该电流采样拓扑结构可以准确采集产生力矩的三相合成电流;通过在电机高速和低速运行时动态改变母线电压,保持关断相电流和开通相电流变化速率的平衡,消除换相所引起的力矩波动。仿真和实验结果证明,该方法使无刷直流电动机在要求高定位精度、高稳定性的伺服驱动系统中应用成为可能。     

有源电力滤波器指定次谐波补偿优化限流策略研究

为保障有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)在超过其额定容量的工况下稳定运行,提出了一种基于负载谐波电流重构的限流策略,实现有源滤波器输出指定次谐波电流的精确限流。根据补偿后电网电流总谐波畸变率(THD)最小原则构建补偿结果的评价体系,通过对电流重构波形中各次谐波含量的调整,提出了一种有源滤波器的最优补偿方案。最后利用半实物平台进行了相关实验,对比分析了负载电流在稳态和动态下,谐波电流重构与传统方法的限流与补偿效果,验证了所提重构补偿方案的正确性与优越性。