软开关三相逆变器磁链轨迹的研究

近年来零电压开关PWM变频技术受到人们的普遍关注。其基本思想是，通过零电压开关电路使逆变器主电路在各载波周期起始时刻产生谐振，确保各功率开关器件在主电路P、N极间电压为零期间进行动作切换。为了使谐振电路正常工作，通常采用正负斜率交替的锯齿波作为载波，这使得该PWM模式的零电压矢量的作用时间较传统硬开关SPWM模式发生很大变化。该文利用空间电压矢量概念，深入分析了软开关PWM模式下磁链的运动轨迹。指出在硬开关PWM模式下，磁链的运动速度靠零空间电压矢量调节；而在软开关PWM模式下，空间电压矢量的作用时间发生了很大变化，有时甚至没有零空间电压矢量。但该模式依靠非零空间电压矢量进行调节，使得磁链的运动速度仍然保持与硬开关时完全相等。文章还分析了软开关PWM逆变器电流波形畸变的原因，并从磁链轨迹圆出发，提出相应的补偿方法。实验证明了该方法能有效地改善逆变器的输出电流波形。     

新型软开关三相并网逆变器

提出了一种新型软开关三相逆变器,可以只采用一个辅助开关实现所有开关的零电压开通(ZVS),并抑制二极管反向恢复。逆变器的主开关和辅助开关具有相同且固定的开关频率,主开关和辅助开关电压应力均等于直流母线电压。分析了软开关三相桥式并网逆变器的软开关过程,研制了20 kW试验样机并完成了试验验证。     

三相软开关PWM逆变器载波方式的选择

详细阐述不同载波方式对PWM逆变器输出特性的影响。指出三角载波用于硬开关PWM逆变器时 ,由于死区时间的影响 ,其输出电压电流在基波频域中含有谐波成分 ;软开关PWM逆变器如果也采用三角载波 ,则不但难以控制谐振电路的起振时间 ,而且谐振电路损耗大 ,直流电压的利用率低 ;硬开关PWM逆变器采用锯齿载波调制 ,必将导致严重的电流波形失真 ;软开关PWM逆变器交替使用正负斜率锯齿载波 ,不但谐振电路的起振时间容易控制 ,而且不会导致由死区时间引起的输出电压电流波形的失真     

零电压零电流谐振极型软开关逆变器

提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器,可在主功率器件开通和关断时,同时实现零电压和零电流,因此对于内部电容不能忽略的器件,减小了其容性开通损耗,当IGBT作为主功率器件时,亦减小了其拖尾电流引起的损耗,主功率器件真正实现了无损耗换相.此外,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关.对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图.制作了一台1 kW的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性.     

三相软开关逆变器的PWM实现方法

该文详细阐述了采用三角载波和锯齿载波对本逆变器实现(ZVS)软开关动作的影响。使用三角载波实现软开关动作时，由于开关动作时刻不固定，使得谐振时刻难于控制，并且谐振次数多，使直流母线电压得不到充分利用。采用正斜率锯齿载波虽然能解决上述问题，但是会造成在锯齿波垂直沿前后处于零矢量状态，电机的能量与谐振电路不发生交换，不能满足软开关谐振条件。指出要实现本电路的软开关动作模式，载波必须采用正负斜率交替的锯齿波，并根据电机电流极性来切换锯齿波的斜率，这是逆变器开关元件实现软开关动作的必要条件。实验证明了采用本控制方式，逆变器的输出电流波形具有良好的正弦度。     

三相PWM逆变器软开关动作时序分析

通过对软开关三相PWM逆变器的研究和实验，针对在实验中出现谐振槽不正常的现象，分析了本软开关电路拓扑下实现软开关动作的工作原理及谐振动作时序，阐述了PWM驱动信号与谐振电路的动作时序间的关系，指出要使谐振能正常进行，必须要使PWM驱动信号的开通动作控制在谐振电感的电流iLr变为负之前，这样才能在直流母线电压上出现一个完整的谐振槽，保证逆变器主电路开关管实现软开关动作。     

一种高效率软开关三相并网逆变器

提出一种只采用一个辅助开关,即能实现所有开关的零电压开通,并能抑制二极管反向恢复的高效率软开关三相并网逆变器.逆变器可以采用空间矢量调制(SVM)策略,主开关和辅助开关具有相同且固定的开关频率.分析了软开关三相并网逆变器的开关过程,给出了谐振参数设计步骤.研制了20 kW实验样机并完成了实验验证,实验结果表明,并网逆变...     

三相软开关逆变器的PWM控制

常规的PWM逆变电路,电力电子开关器件在大电压下导通,大电流下关断,处于强迫开关过程,因而存在开关损耗大,工作频率低、体积大及电磁干扰严重等缺点.本文在理论分析的基础上,将PWM调制技术与软开关技术相结合,利用单片机和大规模PWM集成芯片,设计了一个用于异步电机驱动的三相SPWM调制型的开环VVVF控制的软开关逆变器电路的控制方案,对几个关键性电路的工作原理作了较为详细的分析说明,给出了部分实际电路图和运行结果.     

三相组合式软开关逆变器的仿真研究

有必要研究新的三相逆变器拓扑,实现无输出变压器和功率器件软开关,发展逆变电源的三相独立控制技术。本文研究了两种新型组合式软开关三相逆变器拓扑,讨论了三相逆变器的模块化实现和不对称负载特性,给出了仿真波形。     

结构简单的谐振极型零电流软开关逆变器

针对谐振极型零电流软开关逆变器的拓扑电路的辅助开关较多所导致的逆变器体积大、成本高、效率低以及控制策略复杂等问题,提出一种结构简单的谐振极型零电流软开关逆变器拓扑电路,逆变器的每一相仅使用了1个辅助开关、1个谐振电感、1个谐振电容和2个辅助二极管来完成电路谐振。因此,该拓扑电路可以减小逆变器体积,降低成本,简化控制策略和提高效率。分析了逆变器在不同模式下的工作原理,给出了软开关实现条件和实际参数设计过程,建立了辅助电路功率损耗的数学模型。制作了一台2 k W的单相实验样机和一台6 k W的三相实验样机,实验结果表明该逆变器的主开关和辅助开关器件都可以实现零电流软开关。该软开关逆变器可以降低损耗和提高效率。     

Purely resistive load estimation for three-phase inverter by using pseudo random binary sequence signal

In recent years, the introduction of photovoltaic power generation systems has been increasing from the perspective of global warming countermeasures. However, there is a problem that it becomes difficult to adjust the supply and demand balance of electric power. Therefore, in this research, the inverter by using estimation signal estimates the load of the consumer, then we aim to adjust the supply-demand balance at the demand side. By the verification of experimental, three-phase inverter, which is assumed to be an industrial photovoltaic power generation system, estimates the load by using pseudo random binary sequence (PRBS) signal and two proposed methods. The load estimation results show that the error rate of the estimated resistance of each phase is within a few percent by using the two proposed methods, and the load estimation is achieved.     

基于虚拟阻抗的无线并联逆变控制策略

在实际的并联系统中,由于一些不可避免的误差,如线路阻抗等的因素易导致并联逆变系统产生较大的环流。为了提高均分负载的效果,提出了采用虚拟阻抗控制策略提高并联系统的均流精度,在不同频段改变输出阻抗特性抑制环流和降低非线性负载的畸变率,通过双环控制策略改变不同频段的期望特性。仿真和实验结果验证了所提理论的可行性,环流的抑制效果明显。     

载波移相对直线电机高频振动抑制的研究

PWM驱动电机系统中,在功率元件开关状态下会产生高频振动。针对变频驱动多相直线电机高频振动噪声的问题,提出使用载波移相技术降低噪声。根据电机振动与磁动势间的关系,推导了双绕组互移30°的多相直线电机磁动势的计算公式,经过分析得出结论:通过调节载波移相角,进而调节电机两绕组电流中的高频谐波的角度差,有效地抵消了电机合成磁动势的高频分量幅值,并推导和分析了最优移相角度的选择,最后进行了仿真,验证180°为最优移相角。     

三电平中点箝位式逆变器SVPWM方法的研究

本文论述了三电平中点箝位式逆变器SVPWM原理和实现方法,为了避免三电平逆变器在扇区切换中输出矢量突变,提出了一种首发矢量全部采用正小矢量或负小矢量的空间矢量调制算法,利用三个判断规则,可以很方便地确定出参考矢量所在的扇区和小三角形,并给出了合成矢量的相应输出电压矢量,推导了三角形顶点工作矢量的作用时间.通过检测负载电流方向和直流电容的电压,合理分配正负小矢量对的作用时间,实现了电容电压的平衡.仿真研究结果证实了本文提出的空间矢量调制算法的有效性.     

不平衡情况下基于新型正负序分量检测的多电平逆变器控制策略

电网电压不平衡情况下的系统控制策略是大规模光伏系统并网运行需要解决的关键问题之一。分析了电网电压不平衡情况下光伏系统的输出功率流,在此基础上推导出并网电流参考指令。提出一种新的检测正序、负序分量的方法—模值检测法,该方法基于电网电压矢量的模值和正序、负序矢量的模值之间的数学关系,在αβ坐标系下实现了电网电压正序、负序分量的检测。该方法具有几何概念清晰、计算量小的优点。最后在电网不平衡情况下对系统控制方案进行了仿真验证,仿真结果验证了提出方法的有效性。     

A method for plotting the complementary root locus using the root-locus (positive gain) rules

The root-locus method is a well-known and commonly used tool in control system analysis and design. It is an important topic in introductory undergraduate engineering control disciplines. Although complementary root locus (plant with negative gain) is not as common as root locus (plant with positive gain) and in many introductory textbooks for control systems is not presented, it has been shown a valuable tool in control system design. This paper shows that complementary root locus can be plotted using only the well-known construction rules to plot root locus. It can offer for the students a better comprehension on this subject. These results present a procedure to avoid problems that appear in root-locus plots for plants with the same number of poles and zeros.     

用钳形功率因数表判断三相三线电能表错误接线的方法

讨论了用钳形功率因数表在线判断三相三线有功电能表48种接线方式的原理及方法。结果表明：只要测得电路的功率因数、进表电流的方向及两个测量元件上电压与电流间的相位角,再经过简单计算,并与不同接线所测功率表达式相比较,即能判断出电能表接线的正、误及接线的类型。     

Walsh function‐based position sensorless control for interior permanent magnet motor drives using ripple‐current of high‐frequency triangular‐wave‐carrier PWM inverter

This paper proposes the Walsh function‐based position sensorless drive method of a PM motor by using high‐frequency 20‐kHz triangular‐wave‐carrier PWM inverter ripple current. The proposed method uses the Walsh harmonic of PWM inverter ripple current to estimate the motor rotor position. By using the high‐frequency switching ripple current, the period of the rotor position estimation has been decreased and improves the step response of PM motor. The Walsh function makes it possible to use a definite integrator as the Walsh harmonic detector that can separate the small ripple‐current signal from the motor drive‐current signal. The Walsh harmonic detector circuit consists of less parts than the Fourier harmonic detector circuit. The validity of the proposed method was clarified by several experimental results. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 145(3): 80–88, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10205     

固相法制备高密度球形Ni(OH)2的生产方法

液相法制备高密度球形Ni(OH)2存在着生产周期长、浪费大、对环境造成污染等问题。介绍了一种在工业化生产中用固相法制备高密度球形Ni(OH)2的生产方法,也就是说,反应物和添加剂都是固体,化学合成也是在固态中进行。结果表明:与液相法制备高密度球形Ni(OH)2相比,用固相法制备可使生产周期缩短到7 h左右,生产成本与投资都减少了很多,而且对环境不构成污染,不过也存在着工艺参数很难控制的问题,而且用固相法制备的高密度球形Ni(OH)2的放电比容量及循环寿命都低于液相法制备的高密度球形Ni(OH)2。