晶闸管中频感应逆变电源的附加振荡启动方法

提出了一种新的启动方法——附加振荡启动。对其工作原理和电路结构作了详细的描述。仿真及实验结果验证了该方法的正确性。表明该方法适用于串并联负载谐振逆变器。     

具有简单辅助电路的并联谐振直流环节软开关逆变器

为克服传统硬开关逆变器存在的缺点,提出了一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器,其辅助谐振电路含有耦合谐振电感,结构相对简单,有利于降低硬件成本。通过辅助电路的谐振使直流母线电压下降到零时,逆变器的主开关可以完成零电压开关,同时辅助开关也可以在辅助谐振电路的工作过程中完成软开关,而且直流母线零电压持续时间可以自由选择,与负载电流和谐振参数无关。文中依据不同工作模式下的等效电路图,对其工作原理进行了分析,给出了软开关的实现条件和逆变器的控制方法。制作了一个140W的实验样机,实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关器件都实现了软开关,所以该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。     

逆变器软开关技术的发展和现状

介绍了DC/AC逆变器软开关的发展和现状,以及实现逆变器软开关的基本电路,包括谐振DC环节方式电路、谐振极方式电路、负载谐振方式电路、辅助谐振缓冲电路、主辅开关电路、载波控制逆变电路等,列出了它们的基本电路拓扑图。同时,对拓扑图进行了简单的分析。最后,对逆变器软开关的发展方向提出看法。     

高频谐振逆变器的功率MOS管驱动电路

负载谐振桥式逆变器中功率MOS管工作在软开关状态,开关频率的提高,要求门极驱动电路具有充电电流大、开关速度快、驱动损耗小的特点.文章通过对传统门极驱动电路和现存的谐振驱动电路分析比较后,提出了适合高频谐振逆变器中功率MOS管的谐振电流型驱动电路,并分析了其工作过程.理论分析与实验结果表明:此驱动电路中功率MOS管的充放...     

基于基波矢量的PRC逆变器开关状态分析

在只考虑基波的情况下,采用谐振槽路相量分析法,分析了基于负载并联谐振电路(Parallel Resonent Circuit,简称PRC)的正弦波逆变电源中负载变化对开关器件软开关运行状态的影响.分析发现,当逆变器负载由重向轻合理变化时,逆变器的工作状态趋向于容性,即电流相位超前于电压相位单调变化.因此,为了使逆变器能有较好的工作状态,PRC电源适合用于负载变化范围不大的场合,以确保逆变器在感性状态下工作.通过仿真和试验证明了分析的正确性.     

应用于高功率领域的改进型谐振直流环节逆变器

为减小位于逆变器直流环节的辅助谐振电路的损耗,提出一种新型的辅助电路与直流母线并联的谐振直流环节软开关逆变器,其直流母线上没串联辅助开关器件和谐振元件,而且辅助谐振电路中只有1个储能电容,无中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的换流过程和设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作1台5 k W的实验样机,实验结果表明逆变器的工作过程符合原理分析,能实现软开关功能,而且相比于同类型软开关逆变器,效率得到了进一步提高。因为该软开关逆变器的辅助电路与直流母线并联,辅助电路损耗相对较低,所以有利于在高功率领域提高逆变器效率。     

3次谐波谐振电路在桥式射频电源中的应用研究

在桥式射频电源中接入3次谐波谐振电路,用于改善MOSFET的快速开关状态。通过在桥式逆变器的交流端连接3次谐波谐振电路,将3次类正弦波电流叠加于正弦负载电流上,从而实现对MOSFET输出电容的快速充电或放电,使MOSFET适用于更高的工作频率。对2 MHz/2 k W射频电源进行仿真分析,其结果表明:接入3次谐波谐振电路不仅减少了MOSFET的换向时间,而且降低了MOSFET的开关损耗;同时,死区和3次谐波谐振电路品质因数对电路的影响分析,验证了3次谐波谐振电路的可行性和有效性。     

电压型逆变器高压串联谐振技术研究

介绍了高压串联谐振技术的原理与应用，分析了利用4046锁相控制逆变器的结构和启动电路，同时对高压变压器寄生漏感与负载串联谐振原理作了介绍，15KVA样机测试结果表明，用该方法可以得到满意的输出波形，实现高功率因素。     

一种全桥负载串联谐振逆变器谐振频率跟踪和输出功率控制方法

针对全桥负载串联谐振逆变器的谐振频率跟踪和输出功率调节问题,分析了全桥负载串联谐振逆变器6种工作状态下负载阻抗角、移相角和直流母线电流的关系,给出了直流母线电流极性平均值与逆变器工作频率、移相角、电路参数的关系式和逆变器输出功率表达式,提出了基于直流母线电流极性平均值u的频率跟踪及功率控制方法。由于移相角等于零时u最大值U对应于谐振频率,用U作为参考信号,u作为反馈信号,得到逆变器谐振工作频率,周期性使移相角为零,实现了谐振频率跟踪;由于逆变器工作于谐振频率时,输出功率只与移相角有关,所以用给定功率P*作为参考信号,输出平均功率P作为反馈信号,得到逆变器的移相角,实现逆变器的输出功率控制。仿真和实验结果表明了该方法的可行性和有效性。     

一种新型电压源感应加热负载匹配方法的研究

分析了利用三阶负载谐振网络的静电感应法对电压型感应加热电源进行负载匹配的过补偿和欠补偿两种电路,给出了设计和计算方法。根据匹配电路的结构和响应,分析了两种匹配方式对逆变器开关状态的影响．在分析逆变器开关管的开关损耗后发现,过补偿三阶谐振电路相对于欠补偿有很大的优点,尤其适合高频变换器。通过仿真和实验对理论分析结果进行了验证,其结果证明了分析的合理性。     

新型双向串联型Z源NPC三电平逆变器

传统Z源逆变器启动冲击电流大、不具备能量双向流动能力、存在非正常运行状态、输出电压电平数少。针对上述问题,提出双向串联型Z源NPC三电平逆变器。将串联型Z源网络与NPC三电平逆变器结合,内在抑制启动冲击电流;在阻碍能量回馈的二极管反并联全控开关管,流过全控开关管的电流能够反向流动,进而维持直流链峰值电压稳定,消除非正常运行状态。仿真结果表明：配合软启动策略,改进型拓扑能实现无冲击启动;具备能量双向流动能力;低功率因数时,正常运行;输出线电压电平数增加为5。     

三相单级式光伏并网型逆变器的研制

介绍了研制的三相单级式光伏并网型逆变器,启动时采用电压环控制,启动后切换到电流环并启动最大功率点追踪(MPPT)控制.根据MPPT算法特点,采用恒定电压法、导纳增量法及快速调整相结合的方法,能快速、准确地跟踪光伏电池的最大功率点(MPP).逆变器输出有功功率到电网,并能方便灵活地控制输出一定的无功功率给本地负载,起到无...     

Converter-fed subsea motor drives

A subsea adjustable-speed motor fed via a long cable in the range of several tens of kilometers between the converter and the motor are analyzed by simulations. Due to resonance, one critical frequency range occurs where significant generation of harmonics from the inverter should be avoided. A voltage source inverter is more feasible than a current source inverter since it is easier to modify the output waveform in order to avoid resonance problems. The resistive voltage drop in the long cable reduces the air-gap torque of the motor, particularly at low frequencies. This causes a problem for the start-up of the motor due to stiction torque. A start-up strategy is envisaged which is a compromise between voltage boost, inverter current, and transformer core dimensions. In normal operation mode the inverter voltage is proportional to the frequency. An open speed loop is used which keeps the system stable for potential load variations. The results from a 1-MW full-scale system test are summarised     

一种并网逆变器功率跟踪控制策略研究

分析了一种并网逆变器的功率跟踪控制方案.由于采用自抗扰控制器(ADRC),输出电流能够很好地跟踪电网电压,并能实现最大功率点跟踪(MPPT).通过对电流的闭环跟踪控制,实现了单位功率因数运行,并向电网馈送电能.实验表明,采用ADRC,稳定快速,输出电流超调小,能够有效地抑制各种扰动,且启动性能与稳定性能都要优于常规控制器.     

一种适用于LCC-LCC+FBMMC串联混合型直流输电系统的启动策略

文章中的串联混合型直流输电系统的整流侧采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC),逆变侧采用LCC与全桥型模块化多电平换流器(full bridge submodule based modular multilevel converter,FBMMC)。首先,建立了该混合型直流输电系统的数学模型,为了保证系统的安全稳定启动,设计了相应的协同控制策略,并提出了一种适用于整流侧采用LCC与逆变侧采用LCC与FBMMC(line commutated converter-full bridge submodule based modular multilevel converter,LCC-LCC+FBM M C)的串联混合型直流输电系统的3阶段启动策略:第1阶段,先将整流和逆变侧的LCC闭锁,逆变侧的FBMMC带限流电阻进行不控充电以建立部分直流电压;第2阶段,将限流电阻旁路,并解锁逆变侧FBMMC,在定直流电压控制器作用下使FBMMC直流电压充电至额定值;第3阶段,解锁两侧的LCC,在整流侧定直流电流和逆变侧定直流电压控制器作用下,系统直流电流和直流电压逐渐上升至额定值,至此启动过程完成。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立LCC-LCC+FBMMC串联型混合直流输电系统的仿真模型,验证了所设计的混合直流输电系统启动策略的有效性。     

无位置传感器BLDCM起动控制仿真研究

针对无位置传感器的三相永磁无刷直流电机的控制,分析了120°导通三相逆变器的SVPWM控制,提出了具有SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器BLDCM的起动控制,其中电流调节控制采用两点式比较器控制。该起动控制方法不但能有效控制起动电流大小,而且能改善BLDCM开环起动性能。在Matlab/Simlink环境下,以模块化方式,综合运用Matlab中的S-函数以及Matlab/Simlink/Sim Power Systems元件库中的电气元件模型,建立三相永磁BLDCM起动控制系统的仿真模型。仿真结果表明,基于SVPWM和电流调节控制的起动控制,不但优于升频起动控制,而且在保持对二二导通BLDCM电流调节控制的基础上,使得BLDCM的开环起动性能更好。     

有源电力滤波器在分布式发电系统中的应用

提出了利用现有的设备(软启动逆变器)来抑制分布式发电系统中微型燃气轮发电机谐波电流的方法,并详细给出其拓扑结构,谐波电流检测方法及滞环控制策略。仿真结果表明:所设计的拓扑结构和采用的控制方法是可行的,完全消除了5次和7次谐波电流。     

一种基于数字控制的连续冲击软启动控制策略

串并联负载谐振（series Parallel Loaded Resonant,简称SPLR）——LCC电路,以其拓扑结构简单,无需外加启动电路等优点,广泛用于电子镇流器,但其缺点是在并联负载谐振（Parallel Loaded Resonant,简称PLR）产生高压的同时．谐振电流过大,在小功率应用中容易造成电感饱和,使得回路电流激增,进而损坏开关器件。本文提出了一种基于数字控制的连续冲击软启动控制策略,在不添加额外器件的基础上有效限制了谐振电压的幅值,避免了电感饱和．减小了灯极溅射,并可以保证可靠启动。     

带电流滞环的异步电机直接转矩控制

分析了三相异步电机直接转矩控制时起动电流过大的原因,提出一种电流滞环控制方案,充分利用异步电机直接转矩控制的特点-零电压矢量。该方案不仅有效地抑制启动电流过大的缺点,而且能对电机稳态运行时也有效,确保了逆变功率器件安全运行。最后通过仿真说明了引入电流滞环后系统的性能变化情况。     

一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器

提出了一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器，其来源于对三角波比较控制方法的深入分析，从而为常用PI控制器的参数整定提供了比较严谨的理论公式，使参数整定变得快捷。由于准PID控制器自身已具备比较优越的性能，因此可为中低档逆变器直接采用，或用作高精度智能PID控制逆变器的初始状态，以保证系统启动的稳定性和安全性，并且使智能控制算法能更好地发挥其优势。准PID控制器的提出同时也说明了单相PWM逆变器不适宜使用严格的PID控制器的原因。