适用于直驱风力发电系统的三电平两桥臂PWM整流器控制策略

系统分析了新型三相两桥臂三电平中性点箝位脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)整流器的数学模型和工作模式,提出了基于空间电压矢量的恒频控制策略,并将其应用于直驱风力发电系统整流变换中。该三电平PWM整流器不仅减少了一个桥臂,成本较低,而且控制简单。仿真结果表明,该整流器可以有效抑制注入电网的谐波,减小交流侧的电流波形畸变,实现单位功率因数控制以及能量的双向流动,适用于直驱风力发电系统。     

三电平双升压式能馈型PWM整流器

提出了一种新颖的二极管钳位三电平双升压式能馈型PWM整流器.该整流器是在两电平双升压式PWM整流器基础上改进得到,不仅保留了双升压整流器无桥臂直通隐患、无开关管体二极管反向恢复问题、可靠性高、效率高等优点,而且克服了开关管耐压高的缺点,适合高压输出场合.采用了电流滞环控制方法,实现了无环流的半周期工作模式.详细分析了该...     

固定开关频率三电平PWM整流器直接功率控制

以三电平电压型PWM整流器的数学模型为基础,结合瞬时无功理论,推导了瞬时功率和三电平整流桥开关矢量之间的关系,提出了一种固定开关频率的三电平PWM整流器的直接功率控制方法.该方法基于空间电压矢量调制,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制.相对于传统的开关表bang-bang控制方式的直接功率控制,该方法不仅能够实现系统对有功功率和无功功率的直接控制,而且能保证固定的开关频率,简化了滤波器的设计.实验结果表明该控制策略实现了单位功率因数控制,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能.     

三相电压型脉宽调制整流器定频模型预测控制

针对三相电压型脉宽调制(PWM)整流器有限控制集模型预测控制采样频率高、开关频率不固定的缺点,提出了一种定频模型预测控制方法。通过求解价值函数得到PWM整流器交流侧下一采样时刻所要输出的电压值,利用空间矢量脉宽调制技术输出计算得到的电压值,实现定频模型预测控制。仿真与试验结果表明:所提出的控制算法开关频率恒定,稳态电流谐波含量低,实现了整流器高功率因数运行。     

基于PWM整流器双PFC模型的电机能量回馈系统

用PWM整流器取代通用变频器的二极管整流电路,采用双PWM整流器/逆变器,设计了电机能量回馈系统。通过分析PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的PWM整流器双功率因数校正变换器(PFC)定频控制策略。在两相静止坐标系中将PWM整流器等效为2个与传统单相PFC类似的电路结构,然后根据电压空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换的控制策略。实验结果表明,该系统不仅能够将电机机械能转化的电能有效地回馈到电网,而且能够有效抑制注入电网的谐波,实现网侧单位功率因数控制。     

大功率三相电流型晶闸管SVPWM整流器多桥并联技术

研究了一种新的三相电流型PWM整流器(CSR)的拓扑结构及其多桥并联技术.每个并联的整流桥单元均采用普通三相晶闸管(SCR)整流桥和直流回路串联的IGBT来共同完成SVPWM功能,多个整流桥单元采用一种基于矢量合成原理的并联技术.对于N个整流桥单元并联的大功率PWM整流器,任意整流桥单元都具有相同的SVPWM调制特性和相同的开关频率,而整个整流器的等效开关频率为单个整流桥单元的N倍.该方法不仅保留了传统SVPWM技术的所有优点,而且实现简单、成本低廉,是电流型PWM整流器实现低谐波、高效率、大功率的一种较好选择.     

三相电压型PWM整流器准定频直接功率控制

建立三相电压型脉宽调制（pulse width modulation,PWM）整流器在不同坐标系下的数学模型,分析直接功率控制（direct power control,DPC）的工作原理。针对直接功率控制中开关频率变化问题,通过对PWM整流器瞬时功率分析推导,提出一种内环直接采用电流控制的新型准定频直接功率控制策略。仿真验证了算法的可行性。采用PM300DVAl20智能功率模块,设计50kVA的三相电压型PWM整流器控制实验,在10kHz、5us的开关频率下获得良好的实验结果。实验结果表明,所提方法实现单位功率因数运行,与现行的DPC—SVM定频控制方法相比,具有更好的动静态响应性能。     

基于滑模控制的PWM整流器建模与仿真

为克服三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器启动性能差、负载扰动时直流电压波动大的缺点,针对采用常规PI控制的整流器对系统参数变化较为敏感的弊端,提出一种基于滑模变结构的电压环非线性控制方案。采用一种新颖的a-b坐标系下的开关表设计方法,不仅可以取得良好的滑模算法动态响应特性,而且有效降低了开关频率。在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,对滑模控制和PI控制方案进行仿真比较,结果表明,应用滑模变结构控制三相PWM整流器,不仅设计和实现简单,而且具有较好的鲁棒性和动态性能。     

一种新型三相三电平PWM整流器的研究

介绍了一种新型的三相三电平中性点二极管箝位PWM整流器电路拓扑,在详细分析该电路工作模式的基础上,提出了一种新颖的基于PWM整流器平均模型的定频PWM控制策略。仿真结果表明,该PWM整流器可以有效地抑制注入电网的谐波,减小开关管应力,实现功率因数可调以及能量的双向流动。     

一种基于调制比软启的PWM整流器启动冲击电流抑制方法

三相PWM整流器启动时,会在交流侧产生较大的冲击电流,过大的冲击电流不仅会产生电磁干扰,损坏开关器件,甚至会触发过流保护,威胁系统运行.目前常用缓给定电压或电流参考值的方法抑制启动冲击电流,但此类方法抑制效果有限,难以抑制整流器启动时前几个开关周期内的冲击电流.针对该问题,从整流器开关模式角度深入分析了冲击电流产生机理,推导了开关模式持续时间与调制比的数学模型,得到了调制比与冲击电流的关系,从而提出一种调制比软启的启动冲击电流抑制方法.最后,通过实验验证了所提方法能从根本上消除PWM整流器启动过程中的冲击电流.     

一种新颖的单相PWM整流器控制器

PWM（Pulse Width Modulation）整流器具有输入功率因数可调,四象限运行等特点,是具有较好应用前景的一款电力电子装置。在分析了单相PWM整流器四象限换流工作方式的基础上,从提高功率因数和提高装置的响应速度两个方面进行考虑,设计了单相PWM整流器的控制器。由于传统的滞环电流控制存在开关频率不固定,对开关器件的频率要求较高,且增加开关损耗,本设计采用定频滞环电流控制;在控制策略的选择中,同时也考虑了单相PWM整流器直流侧电压二次谐波的影响,为了不影响响应速度,本设计并没有在直流侧采用LC滤波器或陷波器,而是采用二次谐波电压补偿的方法。仿真实验结果进一步验证了所设计的控制器不仅提高了装置的功率因数,同时也加快了其响应速度。     

PWM整流器的模糊滑模变结构控制

结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振。文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计。实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能。     

基于零序分量注入的三电平PWM整流器目标优化控制

三电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,适合于中压大容量的应用场合.通过分析PWM整流器的数学模型建立了三电平PWM整流器矢量控制系统,根据空间矢量PWM和载波PWM的本质联系,以及选择冗余矢量的本质含义,提出了一套基于零序分量注入的多电平变换器PWM算法.根据所选择控制目标的不同,注入最优零序分量,该算法避开了寻找合成矢量和作用时间的复杂计算,对多电平系统具有通用性.本文将其应用于三电平PWM整流器控制系统中,实验结果验证了该算法的可行性,整流器在单位功率因数运行的同时,实现电容中点电压平衡,降低了开关损耗.     

基于优化DPC策略的三电平PWM整流器

基于直接功率控制(DPC)策略三电平PWM整流器近年来得到了广泛关注,但由于存在较大的无功脉动,系统动静态性能受到严重制约。通过分析系统瞬时功率模型,指出常规DPC策略忽略的有功功率与无功功率耦合量是造成无功功率失控的主要原因。根据失控机理,在常规开关矢量表的基础上有针对性的添加备选空间电压矢量,提出了优化开关矢量表,解决了原开关表存在的无功功率"失控"问题。构建了MATLAB/simulink环境下的仿真模型,对三电平PWM整流器系统进行了仿真研究,结果表明基于优化开关表的DPC策略PWM整流器显著降低了无功功率脉动,提高了系统稳态性能。     

高频PWM直—直变换器的同步整流技术

在低压输出的ＰＷＭ直－直变换器中,同步整流器（ＳＲ）的效率比肖特基（ＳＢＤ）整流器明显提高。在硬开关ＰＷＭ ＳＲ的损耗分析基础上,导出了零电压开关时ＰＷＭ ＳＲ的损耗。给出了根据ＳＲ的有关损耗确定ＳＲ的驱动方式与驱动波形,以及变换器的工作频率的方法。     

基于AC电压估计和电流重构的PWM整流器研究

在详细分析PWM整流器数学模型的基础上,提出了一种基于交流电流重构和交流电压估计的PWM整流器控制方案,该方案同时去掉了交流输入电流和交流输入电压传感器,根据开关信号和直流电流对三相交流电流进行重构,利用交流输入电压估计器对三相交流输入电压进行估计,然后在d-q旋转坐标系中对交流电流的d,q分量进行解耦控制.实验结果表明,该方案在减小装置体积、节省成本、提高系统可靠性的同时,能够有效地抑制注入电网的谐波,使交流输入电流为正弦波,实现单位功率因数控制.     

基于滑模变结构控制的多电平高效D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器，采用相移PWM技术，其开关频率是单个单元开关频率的2N倍，总的输出电压波纹很小，只需要一个较小的滤波器来抑制开关谐波。文中对多电平PWM输出信号的谐波进行分析，重点研究采用滑模电流电压双闭环控制的设计要点并推导其参数，之后研制一台2 kW级联型多电平滑模控制的电流电压双闭环D类功率放大器。试验研究结果表明：采用滑模电流电压双闭环控制的级联型多电平D类功率放大器，明显提高了系统带宽，使系统不仅对阻性负载而且对桥式整流负载都具有良好的快速性和跟踪性能，很好的瞬时响应和稳定性，较高的效率和低的输出信号谐波总畸变率值。     

三相升-降压PWM整流器Fuzzy-PI控制算法

针对直流电机控制等应用领域对大范围连续平滑可调直流电压的需求,分析了现有升-降压整流系统的不足,基于三相电压型升-降压PWM整流器的工作原理,按照有效降低开关损耗、控制简单、易于工程实现等原则,用拓展零矢量对传统SVPWM控制策略进行改进,建立了相应的数学模型,进行了相应的数学分析,设计了自适应模糊控制和PI控制相结合的双模控制方案,并通过Matlab7.11环境下的离散化模型仿真,将新控制算法与已有控制算法比较,证明了新控制算法的良好效果。