高频SPWM MOSFET变频器的研究

介绍了一种用于高速(十几万rpm)交流电动机调速的SPWM变频器,其控制电路采用了PWM-IC-SLE 4520专用芯片与8031单片机联合控制的结构,逆变主电路应用了具有极高开关速度的功率MOSFET这样,就把变频器的逆变斩波频率提高到了20kHz,而输出正弦频率范围则相应扩大到0～2.6kHz。     

单片机控制脉冲TIG焊设备斩波电路研究

采用时代逆变为前级恒流源,选用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为斩波电路的开关管。控制电路以8位高性能单片机AT89C2051为核心,对整个电源进行实时精确控制。产生的脉冲信号,再经IGBT专用驱动模块2SD315AI-33进行功率放大触发IGBT,以实现功率的输出。通过调试和试验,测出了一系列的波形,并对这些波形进行分析。试验表明,该逆变电源的主电路和控制系统设计合理,运行可靠,实现了脉冲TIG焊功能。     

一种新颖的三相逆变器解耦方法

在对三相逆变器系统的主电路拓扑结构进行了理论分析的基础上,根据三相逆变器的中点电压同逆变桥开关状态相对应这一特性,提出了一种正弦脉宽调制(SPWM)控制的新的四桥臂三相逆变器拓扑结构,该结构通过第4桥臂的多电平输出来控制三相逆变器中点电压,实现了逆变器三相电压的解耦控制.最后采用Matlab进行了仿真实验.实验结果表明,该方法易于实现带不平衡负载、非线性负载等多种情况.     

神经功能保护治疗仪的压控恒流源电路的研制

本文设计的单极性输入双极性输出压控恒流源电路是神经保护治疗仪的重要组成部分,它由CPLD电路产生极性相反的脉冲控制三极管组成的电流换向开关来选择输出极性.其V/I转换系数、带负载能力(包括输出电流的大小及负载电阻的大小范围)可以通过合理设计电路参数来实现,实验证明,该恒流源电路具有良好的线性和电气安全性,能很好的满足神经功能保护治疗仪的要求.     

节能灯试验设备中恒流源系统的设计与实现

设计了一种运用于节能灯试验设备上的数控精密恒流源智能控制系统.该系统由上位机、下位机和检测板三个部分组成,通过RS-485总线在各个部分之间传输数据,利用闭环控制原理实现32路高精度恒流.系统采用场效应管作为多路切换开关,具有无触点、控制简单和切换速度快等优点.测试结果表明,本恒流源系统可以在80～1600mA输出恒定电流,输出电流与给定值误差小于2mA.     

高功率因数的三电平整流器控制方法

本文建立了三电平整流器在同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,给出了电压和电流双闭环控制策略,电压环跟踪负载有功功率.电流环实现指令电流跟踪控制,采用一种具有中点平衡功能的三电平电压空间矢量调制方法.仿真和实验研究结果表明,本文给出的三电平PWM整流器控制系统具有良好的动态性能和稳态性能.电网侧电流波形正弦,能够实现整流器的高功率因数运行.     

白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制研究

针对白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制的高精度、快响应要求,笔者以白酒节能蒸馏系统为研究对象,对其输出管路压力控制特性开展了相关研究,首先介绍了白酒节能蒸馏系统输出管路压力闭环控制原理,并搭建关键元件数学模型,控制器选用工控机控制的增量式PID控制器,采用果蝇和Ziegler-Nichols算法对PID控制器的参数进行了寻优,对压力控制模型施加阶跃信号、1 Hz和2 Hz的正弦信号进行仿真对比分析,研究结果表明:在1 Hz和2 Hz正弦信号下,两种控制算法优化的节能蒸馏系统输出管路压力控制跟踪性能均较好;果蝇算法优化的压力控制系统对正弦信号的响应性能优于Ziegler-Nichols算法,基于果蝇算法,节能蒸馏输出管路压力响应曲线超调量缩小了39％,调整时间下降了33％,稳态误差降低了17.7％.     

白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制研究

针对白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制的高精度、快响应要求,笔者以白酒节能蒸馏系统为研究对象,对其输出管路压力控制特性开展了相关研究,首先介绍了白酒节能蒸馏系统输出管路压力闭环控制原理,并搭建关键元件数学模型,控制器选用工控机控制的增量式PID控制器,采用果蝇和Ziegler-Nichols算法对PID控制器的参数进行了寻优,对压力控制模型施加阶跃信号、1 Hz和2 Hz的正弦信号进行仿真对比分析,研究结果表明:在1 Hz和2 Hz正弦信号下,两种控制算法优化的节能蒸馏系统输出管路压力控制跟踪性能均较好;果蝇算法优化的压力控制系统对正弦信号的响应性能优于Ziegler-Nichols算法,基于果蝇算法,节能蒸馏输出管路压力响应曲线超调量缩小了39％,调整时间下降了33％,稳态误差降低了17.7％.     

基于DSP的大功率三相逆变电源设计与实现

给出了一种三相中频大功率逆变电源的设计实现方法,采用了组合式结构,使电源带不平衡负载能力增强,适用于更多的使用环境。并且分析了逆变电源的基础理论,选定采用组合式三相半桥逆变主电路结构和双极性SPWM波控制方案,重点介绍了以TMS320LF2407A芯片为核心的DSP控制电路、保护电路和辅助电路;完成了输出电压和电流采样软件、双极性SPWM的PID电压调节闭环控制软件,通过对原理样机的实验,结果表明,该电源设计方案可行,达到了性能指标要求。     

基于开关液压源的大惯性负载速度控制系统

提出一种适用于多执行器复合控制系统中对驱动大惯性负载液压马达速度进行控制的新型节能型电液控制系统,针对其大惯性负载马达联执行器的驱动控制,引入开关液压源理论,构成一个半闭式液压回路,实现了输出转矩与负载的自动适应,大幅度提高能量的转换效率。在此基础上,提出相应的脉频调制速度控制方法,并进行了理论分析和试验研究。结果表明,该系统具有良好的节能效果与较强的抗干扰能力;虽然输出速度有小幅纹波,但并不影响系统的闭环控制。     

基于STC系列单片机的车载逆变电源

针对传统逆变电源启动困难的问题,对控制策略进行了改进,设计了一款以单片机STC12C5A60S2为主控芯片的两级式级联车载逆变电源。该电源以12 V直流电压为输入,通过升压与逆变两个功率变换环节得到了220 V,50 Hz的正弦交流电。在升压环节,采用直流母线电压负反馈,确保了直流母线电压的稳定性;在逆变环节,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,将输出电压的谐波畸变率(THD)降低到了5%以内。此外还对电池电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、桥臂短路保护电路进行了设计,并研制了实验样机。研究结果表明,采用逆变电路先触发升压电路后触发、根据输出电压实时更新占空比的控制策略,该逆变电源能够顺利启动,稳压特性良好,为以后逆变电源的优化设计提供了参考。     

基于DSP的数字电力有源滤波器设计与仿真

近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性及不平衡的用电特性是电力系统的电压、电流波形发生畸变,甚至引起电压波动、闪变和三相不平衡,对供电质量造成了严重的影响,因此消除电网中的谐波污染已经成为电能质量研究中的一个重要课题。有源滤波器（APF）的控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。控制器分别实现了谐波指令电流提取,谐波指令电流输出控制。文中将通过系统仿真验证控制器设计的可行性。     

直驱永磁同步风电机组不对称故障穿越的研究

在分析不对称电网电压条件下直驱永磁风力发电机组并网逆变器数学模型的基础上,提出了正负序双电流闭环控制策略,完成风力发电机组在电网发生不对称故障下的不脱网运行.在PSCAD/EMTDC环境下建立基于IGBT背靠背变频器的1.5 MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果证明该控制策略的可行性.     

基于NCP1396的LLC半桥型谐振变换器

为解决开关电源的高效率、低损耗、EMI小等问题,将LLC半桥型谐振技术应用到开关电源中。在整个工作范围内,LLC半桥型谐振变换器实现了零电压转换(ZVS),减小了开关损耗。介绍了LLC半桥型谐振变换器的工作原理,提出了一种以NCP1396为控制芯片的开关电源的设计方法,并进行了实际试验。实验结果表明,提出的设计方法能够实现零电压转换,有效地提高了开关电源的效率。     

离子风空气加速器的电源设计

针对电压微小波动对离子风空气加速器负载放电特性影响的问题,设计了一款特殊的高压电源.电源的硬件电路设计包括主控制电路、功率场效应管(MOSFET)的驱动和保护电路、采样反馈电路、高压升压电路和多倍压整流电路;软件设计包括主控芯片PIC的系统配置、脉宽调制(PWM)占空比及频率设定、主程序及中断子程序流程图.最后,通过M...     

光伏反激并网微型逆变器THD性能仿真研究

针对光伏反激并网微型逆变器的输出功率随着太阳能电池输出功率不断地变化,且在逆变器的输出功率比较低时并网输出电流的总谐波失真(THD)指标不能满足并网要求的问题,研究利用PI准谐振控制器对光伏反激并网逆变器进行了并网控制。通过运用状态空间平均法建立了光伏反激并网微型逆变器的数学模型,基于该数学模型建立了仿真模型,对传统的PI控制器与PI准谐振控制器的控制性能进行了仿真分析。研究结果表明,在不同输入电压、负载条件下,采用PI控制器的逆变器输出并网电流的THD较大,不能满足并网要求;而采用PI准谐振控制器时THD均小于5%,能满足并网要求,从而验证了新控制方法的有效性。     

基于模块化多电平的统一潮流控制器拓扑设计

为了降低模块化多电平换流器的开关频率,提出了基于模块化多电平(MMC)技术的新型统一潮流控制器(UPFC)的拓扑结构,将调制技术与子模块电容电压均压技术相结合,提出了一种可有效减低开关频率的脉宽调制方法。在对模块化多电平换流器环流问题分析基础上,提出了环流抑制控制器的设计思路。仿真结果表明,该控制器可在不增加桥臂电抗的前提下减少桥臂电流中的谐波成分,提高波形质量,同时降低各子模块电容电压波动,具有一定的工程意义;该拓扑结构具有模块化程度高、可靠性好、便于维护及容量拓展等特点,是一种极具发展潜力的拓扑结构。     

基于DSP的单相逆变电源的智能控制研究

针对逆变电源输出稳态特性与动态性能兼顾的问题，采用数字信号处理器DSP作为控制核心，将智能控制与常规控制相结合，提出了系列新型单相逆变电源设计方案：模糊自整定PI双闭环控制设计方案。与传统的PID控制器相比，模糊PID控制具有超调量小，鲁棒性强，自适应性强，调节时间短，输出电压波形具有较低的总谐波畸变率THD，同时还获得了良好的稳态和动态特性，能够较好地满足逆变电源的控制要求。     

永磁直驱风电系统建模及其机电暂态模型参数辨识

针对基于双脉宽调制(PWM)变换器的永磁直驱风电系统的运行特性,分析了风力机特性、电机侧变换器和电网侧变换器的控制策略,利用Matlab/Simulink建立了反映电力电子开关动作的永磁直驱风电系统详细模型,并在此基础上根据同步电机3阶暂态模型,建立了直驱风机的机电暂态数学模型,采用粒子群算法(PSO)对模型进行了参数辨识。仿真结果表明,该详细模型能够描述永磁直驱风电系统对不同风速的响应,实现风能的最大功率跟踪;机电暂态数学模型与详细模型特性接近,能够从总体上反映永磁直驱风电系统对端电压变化的有功、无功响应,PSO参数辨识有效。研究结果表明,所建立的详细模型能够用于控制方式的研究以改善输出特性,机电暂态模型能够用于研究电网与永磁直驱风电系统的相互影响。     

单相光伏并网系统中级联多电平逆变器的研究

针对光伏并网系统的改善输出电压和输出电流波形、降低谐波含量以及提高直流电压的利用率等问题,将级联多电平逆变器应用在光伏并网系统中.在分析级联式多电平逆变器工作原理和其载波移相控制方法的基础上,建立了多DC-DC变换器和多电平逆变器相结合的光伏并网模型,并用Matlab对模型进行了仿真.同时提出了TMS320C2812数...