基于IGBT有源逆变内反馈串级调速系统的研究

晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,传统内反馈串级调速系统存在功率因数低,谐波污染严重等弊端,采用斩波控制虽然可以有效改善系统功率因数,但并不能从本质上解决功率因数低的问题.采用可控器件IGBT构成的逆变结构取代原有串调系统晶闸管逆变部分,不仅可以使调节绕组侧电流正弦化,减少谐波,还可以向电网提供容性无功,用于补偿串调系统产生的感性无功,从而提高整个系统的功率因数.提出跟踪电压矢量的SPWM直接电流控制策略,通过对三相电压源型逆变器及逆变器在串级调速系统中的应用仿真,结果表明有效可行.     

PWM逆变技术在内反馈串级调速系统中的应用

晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,传统内反馈串级调速系统存在功率因数低、谐波污染严重等弊端,采用斩波控制虽然可以有效改善系统功率因数,但并不能从本质上解决功率因数低的问题.采用可控器件IGBT构成的逆变结构取代原有串调系统晶闸管逆变部分,不仅可以使调节绕组侧电流正弦化,减少谐波,还可以向电网提供容性无功,用于补偿串调系统产生的感性无功,从而提高整个系统的功率因数.本文提出跟踪电压矢量的SPWM直接电流控制策略,通过对三相电压源型逆变器及逆变器在串级调速系统中的应用仿真,结果表明有效可行.     

基于双PWM整流器绕线异步电机串级调速控制

绕线异步电动机因采用传统串级调速控制,受调速范围、功率因数、谐波污染等问题影响,其推广应用受到限制.故提出采用双PWM整流器的双馈串级调速控制方案.给出了整流器的控制策略以提高调速系统的可控性和控制精度.仿真和模拟实验验证了所提方案和控制策略的有效性.     

串级调速系统的谐波和抑制

本文对静止式串级调速系统中的电流谐波及其特点作了详细分析,並阐明了强迫换流串级调速系统线电流严重畸变的原因。为了减少和抑制这些谐波,给出了三种可行的解决方案,以求在改善和提高串级调速系统的功率因数的同时,谐波亦得到抑制。除了进行理论分析外,亦由串级调速系统的实测的频谱图和电流波形给予证实。     

电压型PWM串级调速系统控制策略的研究

针对传统串级调速系统谐波污染严重、功率因数低等固有的缺点,设计了基于PWM逆变器的电压型串级调速系统.对dq坐标系下PWM逆变器的数学模型进行详细推导.为消除系统的耦合性和非线性选用精确线性化解耦附加变结构的控制策略,并对控制规律的构建过程加以推导.加上斩波电路的IGBT选用的转速电流双闭环PI控制,得到系统的控制图.最后利用MATLAB对控制策略的有效性进行仿真,结果表明系统不仅能够实现平滑无极调速,而且提高了功率因数、滤除了谐波、节约了能源.     

基于双PWM控制的转子侧变频调速系统研究

风机、水泵在电力系统中耗电量巨大,调速性能和范围要求不高,因而串级调速是一种经济实用的调速方案.探索性地提出了一种新拓扑,分别采用IGBT桥构成前级整流器和后级逆变器,同时将串级调速技术与双PWM技术结合起来,既保留了串级调速性价比高的优势,又增加了双PWM控制变频器调速系统网侧谐波污染小、功率因数高和能量可双向流动、方便电机四象限运行的优点.双PWM变频调速控制策略采用独立控制方式.给出了该双PWM控制的串级调速系统控制框图,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性.     

一种高功率因数的串调系统

1.前言 晶闸管串级调速系统以其技术成熟、维护容易、方便平稳调速等优点被广泛的应用于工业生产中,尤其用在经常调节转速的风机、水泵上,不仅有良好的性能,而且能节约电能20％～40％左右。但现在的串级调速系统大多数运行时功率因数较低,主要原因是其逆变变压器输出电流基波滞后相电压,以及电流波形的畸变,电流的高次谐波形成畸变无功功率,再加上串调系统整流电路换流重叠角γ较大,电机转子基波电流落后于转子电压相位γ/2角度,使电机本身运行功率因数下降,当串调系统的容量占电网容量相当比重时,将给电网品质造成较大影响,抵消了串调系统的优越性。因而如何提高串级调速系统的功率因数,降低用户的使用成     

三相电压型PWM整流器在内馈斩波串级调速中的应用研究

把PWM整流技术引入到内馈斩波串级调速系统中,这样不仅可以提高串级调速系统的功率因数和减少交流侧的谐波含量,还可以有效地防止系统的逆变颠覆故障。建立了应用于串级调速系统的电压型PWM整流器的静态解耦模型,以此为基础进行了系统设计,并通过仿真验证了该方案的可行性。     

基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统

提出了一种基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,减少网侧谐波污染,相比于电压型内馈斩波串级调速系统,还可以省去中间直流回路的Boost斩波器,使得系统结构变得更加简单。文中首先介绍了转子变频的主电路及工作原理,并指出其应用于风机、泵类负载进行调速所具有的优点。其次深入分析了转子变频的开关模式及其等效特性,然后给出了基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统的控制框图,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性。     

高频斩波串级调速系统功率因数的分析与计算

相对于变频调速系统,高频斩波串级调速系统具有节能效率高、结构简单、技术难度小等优点,在交流调速中得到了广泛应用.但和传统串级调速一样,该系统的严重缺点之一是功率因数低,而且随着负载变化和速度的调节,系统功率因数的变化范围很大.所以有必要准确分析计算其功率因数.本文介绍了高频斩波串级调速系统的工作原理,在此基础上提出了一...     

变结构控制策略在串级调速系统中的应用

采用带斩波器的晶闸管相控串级调速虽然可以将系统允许的逆变角固定在最小值,最大程度上减少逆变器所吸收的感性无功功率,但并不能从本质上解决功率因数低的问题。逆变器侧采用可控型器件IGBT代替晶闸管,在引入PWM逆变技术的基础上,利用逆系统方法将逆变器的非线性系统数学模型变为伪线性系统且实现多输入多输出的解耦。应用变结构控制来设计控制策略,实现向电网发出感性无功功率,以提高整个电机和串级调速系统功率因数的目的。最后通过仿真实验验证了控制方案的正确性和有效性。     

内馈串级调速技术中斩波逆变部分的分析

首先介绍了内馈串级调速系统的工作原理并在此基础上指出传统的串级调速系统的优缺点,并理论上验证了以IGBT为核心的斩波器在提高转子回路电压,系统的功率因素,减少谐波分量的重要性。其次通过采用状态空间平均法,建立内馈串级调速系统的数学模型。最后通过Matlab软件对该系统进行仿真,验证了斩波式内反馈串级调速系统控制效果优越性和显著的节能效果。     

矩阵变换器的异步电机直接转矩控制

研究了一种适用于矩阵变换器供电的异步电机调速系统组合控制策略.同时实现了矩阵变换器的空间矢量调制和异步电机的定子磁场定向直接转矩控制(DTC).通过Matlab软件仿真和电力电子实验平台上的试验结果表明,采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因数.     

斩波式内反馈串级调速系统在离心泵工况调节中的应用

介绍了国内离心泵工况调节的主要方法,以及内反馈电机的结构与斩波式内反馈串级调速系统的工作原理。分析了斩波内反馈串级调速系统在调速时的效率以及功率因数,得出其在调速时具有功率因数高和效率高的特点,实际应用表明,该系统在离心泵工况调节中调速性能好且经济节能。     

状态反馈解耦附加PI控制策略的仿真研究

为了克服传统串级调速功率因数低及能量损耗大等固有缺点,提出了一种基于状态反馈解耦附加PI控制策略的改进型串级调速系统.深入分析了电压型PWM逆变器数学模型,并对所采用的控制策略的数学表达式进行了详细推导.加之斩波电路的IGBT选用的转速与电流双闭环PI控制,最终得到了系统控制图.最后在MATLAB/Simulink软件中进行了仿真.仿真结果证实,该控制策略不仅具有良好的动态、静态特性,而且能够实现提高功率因数、减少谐波及节约能源的目标.     

内馈斩波串级调速系统中斩波器主电路的分析和仿真

传统的串级调速系统功率因数比较差的一个重要原因就是通过采用改变逆变器的移相控制角来对电机进行调速,控制角越大,则逆变器从电网吸收的无功功率越多。如果用斩波器来控制直流电压的大小,而将逆变器的控制角设定为允许的最小值不变,则可降低无功功率,提高系统的功率因数。对内馈斩波串级调速系统中斩波器的作用和斩波器主电路的参数选择作了详细介绍,并用MATLAB仿真软件对斩波器主电路进行了仿真。     

基于矢量控制的工业缝纫机用低成本永磁同步电动机驱动系统

给出一种低成本工业缝纫机用永磁同步电动机(PMSM)驱动系统方案。首先通过改进永磁同步电动机的结构,简化了加工工艺,同时采用简易的光电编码器作为位置传感器,选用新型器件设计了低成本高性能的驱动控制器硬件系统。基于矢量控制技术,进行了驱动控制系统的软件设计。采用PID控制策略,实现驱动系统的加速、减速、调速及准确定位等控制功能。所设计的系统满足工业缝纫机的性能需求,动态响应良好,而且降低了驱动系统的成本。实验表明系统方案可行。     

逆系统解耦附加变结构控制策略的仿真研究

为了克服传统串级调速功率因数低及能量损耗大等固有缺点,提出了一种基于逆系统解耦附加变结构控制的电流型PWM串级调速系统。为增强系统的鲁棒性,PWM逆变器选用逆系统解耦附加变结构控制策略,并对该控制策略进行详细推导,加之斩波电路选用转速电流双闭环PI控制,最终获得了系统的控制图。最后利用MATLAB对该控制策略的有效性进行了仿真验证。仿真结果证实系统不仅具有良好动态特性,而且提高了功率因数,减少了谐波,节约了能源。