高性能大容量交流电机调速技术的现状及展望

本文对国内外高性能、大容量交流电机调速系统的现状和动态进行了回顾,并介绍了在目前研究和应用领域中的几种热门电路拓扑.最后,对PWM控制技术和高性能、大容量交流电机调速系统在能源、环境和交通中的应用进行了展望.     

基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统的研制应用

本文介绍了"基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统"的立项背景、研制历程和取得的技术成果,并阐述了该系统含有的一些主要的关键技术和应用情况。     

高压变频调速技术

对几种常见的高压变频调速方案进行了比较研究 ,分析了各自的基本工作原理和优缺点 ,并指出了今后高压变频调速技术的发展趋势     

非对称结构功率单元串联多电平变频调速系统

介绍了一种非对称结构功率单元串联多电平变频调速系统,其主体结构采用单元串联级联方式,每个单元采用非对称结构的三电平方式构建,介绍了几种功率单元的几种拓朴结构以及整机的控制算法.采用此结构可以用低压器件解决高压变频问题,同时还可以使系统的结构大为简化,系统输出谐波减小.最后给出了系统实际运行的结果.     

变频技术的研究热点及发展

介绍了变频技术的分类、发展和应用现状,然后重点对多电平电路拓扑结构、PWM技术、矩阵变换器技术的研究热点作了介绍和分析,最后指出变频技术今后发展的一些主要方向.     

火电厂大型电动机应用变频调速技术的可行性

变频调速是风机,泵类负载工况调节有效的节能方法。以一台２０万ｋＷ机组的引风机为例,计算了挡板调节,液力耦合器调速和变频调速三种调节方法的耗能情况,比较了液力耦合器调速和高压变频调速的优缺点,并简单介绍了目前高压变频调速的优缺点,并简单介绍了目前高压大容量变频器的产品情况以及国外发电厂大型风机变频调速技术的应用情况,指出变频调速应用于大型风机拖动是可行的。     

从茂名石化和大庆新华电厂看高压大容量变频调速装置的应用

本文以翔实的数据给出高压大容量变频器在茂名石化、大庆新华电厂的应用情况和节电效果,雄辩地说明了变频调速是节能降耗的优秀技术。     

我国高压大容量交流直接变频技术获得重大突破

由北京时代金能电气科技有限公司研发的可直接应用于高压电动机的系列高压大容量交流直接变频器,日前在京通过了专家鉴定。专家认为,该产品新颖的工作原理及电路结构为世界首创,解决了当前常规高压变频器的诸多缺点,是通用高压变频器技术领域的一个重大突破。     

变频器大容量化相关技术

指出了变频器大容量化存在的主要问题，阐述了大容量化的相关技术。     

一种新型多电平矩阵变换器及其控制策略研究

针对新提出的多电平矩阵变换器拓扑的控制策略进行了研究。通过仿真和实验，证明了该控制策略的可行性和可靠性．并验证了新拓扑的实用性。     

使用空间矢量调制的三电平矩阵变换器控制策略

在传统矩阵变换器和三电平逆变器的基础上,从多电平矩阵变换器的拓扑结构和工作原理出发,介绍用空间矢量调制策略实现这种新颖的多电平矩阵变换器三电平变换的方法和具体步骤,给出了以Matlab/Simulink为工具的仿真结果,验证了该方法的可行性以及三电平矩阵变换器的良好性能,对进一步研究多电平矩阵变换器有一定的参考价值。     

三电平矩阵变换器的电路拓扑与控制策略

多电平矩阵变换器(MMC)是在传统矩阵变换器(CMC)和多电平逆变器的基础上提出的一种新颖的电力变换装置,区别于以往将三电平矩阵变换器用两电平运行的调制策略,提出了三电平矩阵变换器的三电平运行调制策略,并可以推广到多电平。介绍了三电平矩阵变换器拓扑电路的生成,分析了构成拓扑电路的H桥开关单元工作状态,并详细地讨论了支路连接操作规律和开关单元操作规律。论述了基于空间矢量调制原理所产生的19个基本空间矢量及其构成的六边形空间矢量图,并提出了三电平运行时的调制策略。构建了Matlab/Simulink的三电平矩阵变换器的仿真模型,进行了仿真试验。仿真结果验证了调制策略的正确性,输出线电压形成5个电平的正弦波形,比传统的二电平矩阵变换器的输出波形更接近正弦波,谐波含量更低。     

二极管箝位式五电平变换器直流侧电容电压的控制

多电平逆变器能产生多阶梯、低失真电压波形,特别适合于大功率高电压场合。在多电平逆变器中,二极管箝位式由于具有不需要独立的直流电源、控制简单等优点倍受青睐。然而由于它存在直流侧电容电压不平衡问题,因而还未能够在有功功率变换中得到广泛应用。针对这一问题,文献中曾有研究,但牺牲了电平数（当输出电压较大时）。本文将逆变器和整流器结合使用,利用整流器和逆变器对直流侧电容共同作用,既控制了电容电压平衡,又增加了电平数,使谐波受到一定程度的抑制。文中采用MATLAB仿真验证了该方法的有效性。     

一种基于混合单元的新型串级逆变电路

串级逆变电路是在高压在功率电力电子变换器中应用较多的一种变换电源。作为这种电路的改进，基于“混合单元”的串级逆为电路在近几年得到了发展。在现有的串级逆变电路拓扑的基础上对混合单元型串级逆为电路进行了理论分析，提出并试验验证了采用电压比为：（1：3：9）的混合单元串级逆变电路，实现了了多达27电平的正弦波形输出。     

整流器混合式级联多电平变频器功率单元配置

在级联多电平变频器中,将部分功率单元的二极管整流器替换为PWM整流器,能够以较低的硬件成本实现能量双向流动。通过分析感应电机及其负载产生再生能量的特征,以及整流器混合式级联多电平变频器的回馈容量与PWM整流器配置参数的数学模型,建立感应电机再生能量与PWM整流器配置的映射关系。基于此提出整流器混合式级联多电平变频器的功率单元配置设计方法。仿真和实验结果验证设计方法的有效性。     

面向港口供电的模块化多电平矩阵型电力电子变压器

提出了一种面向港口供电的模块化多电平矩阵型电力电子变压器拓扑,该拓扑的输入级、中间级和输出级分别由模块化多电平矩阵变换器、双有源桥式电路和三相四桥臂逆变器构成。该变压器共有4个端口,其中2个高压交流端口分别与海上风电厂和岸上电网连接,实现海上风电厂和岸上电网同时向港口供电,互为备用;1个低压交流端口和1个低压直流端口则分别用来给靠港船舶和港口用电设备供电。在分析该变压器拓扑的基础上,推导出变压器各级的数学模型,进而给出相应的控制方法,最后通过Matlab/Simulink仿真验证了所提拓扑和控制方法的正确性和可行性。     

多电平逆变器直流侧电容电压的平衡与控制

多电平逆变器能产生多阶梯、低失真电压波形，特别适合于大功率高电压场合。二极管箝位式多电平逆变器（DCMLI）因无需独立的直流电源来维持每级电压而备受青睐。但该逆变器存在直流侧电容电压的不平衡问题，因而未能在有功功率变换中得到广泛应用。针对这一问题，文中提出一种适用于n电平DCMLI的电容电压动态平衡控制算法，该算法基于空间矢量PWM(SVPWM)法，用电容电压偏差值与各冗余开关状态下的电容电流预测值的乘积作为衡量电容电压偏离其平衡基准值程度大小的准则，通过选取使电容电压偏离程度最小的冗余开关状态来维持电容电压平衡并产生所期望的输出电压波形，但同时要舍去某些导致电容电压本质不平衡的特殊空间矢量。以5电平DCMLI为例，仿真验证了该算法的有效性。     

Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法

提出了一种新型的Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法.该系统采用近期刚提出的一种Z型LC网络[1]代替传统电压源型变频调速系统中的直流链大电容器.由此可以得到以下一些传统变频调速系统无法得到的新特性:①可以输出任何希望的电压值;②在电网电压跌落时具有度越系统故障能力;③降低网测电流谐波和冲击电流.仿真结果证明了该Z源型变频调速系统的上述新特性和空间矢量PWM控制方法的有效性.     

变频电机的设计如何适应现代交流调速系统的要求

从电机设计的角度,分析了恒压恒频供电的常规电机与由变频电源供电的变频调速电机的区别。指出了变频调速电机的设计中应着重关心的问题,希望能对驱动电机的选型和变频器的调试有所帮助。     

三电平双降压式全桥逆变器

提出了一种新颖的三电平双降压式全桥逆变器。该逆变器是在两电平双降压半桥逆变器基础上改进得到,保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和半周期工作模式,又克服了其缺点：器件耐压要求减半,更适合高压的输出场合;其桥臂输出不再是传统半桥型逆变器的两电平双极性调制波,而是直流电压利用率高、谐波含量小的三电平单极性调制波;其输入侧不再像半桥型逆变器那样需要2个大电容进行分压。该逆变器是一种高效高可靠且体积小的性能优异的逆变器。试验验证了以上分析的正确性。