PMSM控制器逆变电路效率仿真分析

利用仿真软件建立电驱动模型,分析了PMSM控制器逆变电路的能量损耗组成。在不同的工况下,通过仿真实验得到了逆变电路的各个电路部件的相应能量损耗。在考虑主要能耗部件IGBT的损耗功率的同时,将电容损耗以及二极管损耗也纳入计算范围,进而计算得到永磁同步电动机控制器逆变电路在各个电机各个工作点的效率分布,并分析发现了其损耗分布规律。     

八脉冲换流逆变器构成的串级调速系统仿真研究

利用Matlab中的交互仿真集成环境软件包Simulink建立八脉冲发生器模型、逆变桥仿真模型、八脉冲换流逆变电路仿真模型。对逆变电路进行仿真研究,验证了八脉冲换流逆变器构成的串级调速系统的可行性。对其在不同控制角下的电压、电流的相位关系进行了研究,分析了该系统能提高功率因数的原理。并且通过仿真指出了该系统应考虑的关键参数设定问题以及由于逆变电路采用强迫换流方式该系统应注意的问题。     

计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路输出电压谐波分析

PWM逆变器以结构简单、控制灵活等优点广泛地应用于电力系统之中,但其IGBT暂态特性易受结温影响,导致PWM逆变电路输出电压易受温度影响而产生畸变。针对上述问题,文中首先确定IGBT暂态特性与结温关系;通过贝塞尔函数推导出IGBT开关延迟时间与PWM逆变电路输出电压谐波的数学关系;最后在Matlab/Simulink环境下搭建计及IGBT暂态特性的PWM逆变电路模型进行仿真。理论分析与仿真结果表明,IGBT开关延迟时间呈正温度系数关系;在计及IGBT开关延迟的情况下,PWM逆变电路输出电压新增直流与高次谐波成份,谐波总含量增大,电压总畸变率升高。     

级联型大功率逆变电路控制系统建模与仿真

本文以某舰船设备研究为背景,研究大功率变频器逆变电路的开环控制系统。介绍了级联式逆变电路的特点,并在Matlab/Simulink下利用模块和编程相结合的方法完成了控制系统的建模,并进行了仿真实验。     

单相PWM逆变电路的两种仿真模型建立

在多数逆变电路的仿真中,通常都是直接采用Matlab提供的PWM发生器,建立逆变电路的仿真模型,很少根据PWM产生的机理,建立PWM发生器的数学模型。对单相桥式逆变电路进行仿真时,建立PWM发生器的仿真模型并和Matlab下提供的PWM发生器的仿真模型进行比较,仿真结果表明,根据PWM产生的原理建立的PWM发生器仿真模型的正确性,为PWM产生模型的建立提供了更广阔的选择空间。     

并网光伏发电系统动态建模及仿真分析研究

以光伏发电系统工程应用需求出发,建立了光伏电池阵列详细数学模型,对光伏电池板特性进行了深入研究,并建立了直流升压斩波电路、最大功率跟踪算法及三相逆变电路电磁暂态数学模型。对光伏电池板的输出特性和光伏发电系统运行功能进行了分析,采用Matlab/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。     

基于功率器件壳温估计的逆变电路动态限流方法

针对分立型功率器件构成的逆变电路,提出了一种基于器件壳温估计的动态限流方法。该方法首先构造了器件壳温估计的非线性热路模型;再建立了用于辨识该模型热学参数的目标函数,并通过原对偶内点算法对目标函数进行了求解;最后利用模型估计得到的器件壳温,实现逆变电路的动态限流。设计了相关实验平台,对所提方法进行了实验验证。相关结果表明,非线性热路模型能够有效描述功率器件壳温的动态变化,参数辨识可有效获得难以理论计算的热路模型参数。所提动态限流方法能够有效提升器件的热安全性和逆变电路的带载能力。相比传统逆变电路动态限流方法,所提方法无需实时测量器件壳温。因此当器件壳温测量不可靠时,所提方法具有明显优势。     

电力电子电路中电容软故障研究

软故障是破坏系统正常运行的潜在因素。以三相逆变电路中的滤波电容为例,通过Matlab/Simulink建立系统仿真模型,并借助于Powergui模块进行了频谱分析,对现场维修人员进行电容故障排查具有重要意义,提高了电力电子系统运行的可靠性。     

准PR调节下三相并网逆变器的分岔现象分析

分析了准比例谐振(PR)调节下三相LCL型并网逆变器的分岔现象。在两相静止坐标系下建立了其在正弦脉宽调制时的离散数学模型,对其在快时间尺度上的非线性行为进行了分析。通过分岔图法、Jacobian矩阵法等对其在不同参数下的稳定边界进行了预测,得出三相逆变电路的稳定运行域,并通过Matlab/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。所得出的相关结论为准PR调节下的三相并网逆变电路的分析、设计和调试提供了参考。     

基于动、静态电感特性的开关磁阻电机非线性磁参数模型

基于Matlab/Simulink,利用动态和静态电感等磁参数建立了一种开关磁阻电机的非线性磁参数模型。在电机磁场二维有限元数值计算的基础上,采用增强型能量增量法,计算得到电机的动态电感和静态电感;然后通过三次样条插值求取静态电感关于位置角的导数;再利用Matlab/Simulink中的查表模块建立开关磁阻电机的非线性模型。该模型中避免了微分环节,提高了仿真速度;可实时分析感应电动势和运动电动势。     

并联型集肤效应变频加热逆变电源

设计了一种集肤效应加热电源。系统采用PIC18F系列单片机作为控制器,功率转换电路采用四组IGBT全桥逆变电路单元并联的方式,温度反馈采用多传感器融合技术。工作时,单片机根据设定的温度信号和反馈的温度信号作出响应,控制ECCP模块以PWM半桥输出方式集中控制逆变电路,经Simulink仿真分析,系统能灵活输出占空比和频率连续可调的交流方波,控制性能好。     

变频器谐波对负载影响的仿真分析

利用MATLAB和Power System软件包建立了变频器逆变电路及其负载电机模型,针对影响逆变电路输出电压频谱分布的主要因素进行了仿真分析,通过对仿真结果的比较,分析了谐波对负载电机的影响。     

光伏电池在Boost电路中的最大功率跟踪

光伏电池工程模型简化了复杂的数学模型,是研究光伏发电系统的实用模型。在Matlab/Simulink环境下,可对任意温度和光照下的光伏电池工程模型仿真。详细阐述了爬山法MPPT控制原理及在Boost电路中的实现,用爬山法MPPT控制器调节Boost电路,通过调节占空比来实现光伏电池的最大功率跟踪。对整个光伏电池系统在温度突变的情况下进行仿真,仿真结果显示在温度或光照发生改变时,MPPT控制器能够及时调节,使电池工作在最大功率点。     

三相并网逆变器改进型直接功率预测控制

在三相并网逆变器数学模型基础上,提出了一种基于空间矢量调制的改进型直接功率预测控制,该控制方法在同步旋转坐标系下实现。由于控制系统实际延时两拍,需对下一拍的输出功率和电流进行预估,然后得到两拍后达到目标功率所需要的输出。采用2倍于控制频率的采样频率,准确计算出下一拍的并网功率、电流,同时采用邻域平均通过2次采样计算得到电感辨识值,提高辨识精度,据此计算下一个载波周期三相逆变电路的输出。利用MATLAB/Simulink搭建电路和控制模型进行仿真验证,并通过实验进一步验证,所提出的控制方法具有良好的动静态特性。     

基于MATLAB的风力发电系统单相整流/逆变电路仿真研究

介绍了风力发电的能量转换,风力发电机的发展,以及并网换流器。搭建了基于MATLAB/Simulink的单相整流/逆变电路仿真模型,并对该模型进行仿真,仿真结果表明,搭建的单相整理/逆变电路能较好的模拟风力发电系统变流器的工作过程,对进一步提高变流器的性能具有促进作用。     

开关磁阻电机调速系统建模与仿真分析

分析了开关磁阻电机的数学模型,在Matlab/Simulink环境下建立了相绕组数学模型、电流置换比较环节、功率变换电路模型,结合这几个模块在电流斩波控制阶段,做了低速重载仿真分析。仿真分析证明此方法的适用性,为SR电机调速系统的分析和设计提供了一种方法。     

基于傅里叶级数的功率器件热模型研究

针对功率器件热建模速度与准确度相互制约问题,研究了一种基于傅里叶级数的功率器件热建模仿真方法。方法采用傅里叶级数求解热传导方程以获取器件内部温度分布函数,求解过程建模简单,且容易与电路模型共同建立热电仿真模型。采用Matlab/Simulink平台,建立了一维热电仿真模型。仿真结果表明:该方法仿真同时具备速度快、准确度高的优点。     

PSIM与MATLAB/Simulink联合仿真无刷直流电动机调速系统

以PSIM和MATLAB/Simulink联合仿真系统为设计平台,充分利用PSIM在功率仿真方面的能力和MATLAB/Simulink在控制仿真方面的能力,设计无刷直流电动机调速控制系统仿真模型。在PSIM软件平台中建立无刷直流电动机驱动系统模型;在MATLAB/Simulink仿真软件平台上建立了无刷直流电动机的调速控制系统的仿真模型,分别对控制系统中的转速调节模块、电流调节模块和PWM发生器模块进行了仿真建模,在调速系统中采用了模糊PID和双闭环控制策略。仿真及试验结果表明,该仿真方式及控制策略能够准确地体现无刷电动机的调速性能。     

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。     

基于电感法开关磁阻发电机系统的非线性建模

在分析开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)数学模型的基础上,借助于Matlab/Simulink建立了功率变换器、电流滞环控制器、转子位置角度转换等模块.运用Matlab把电机的电感特性函数转化为二维矩阵,通过Simulink中的非线性插值模块构建了SRG的绕组模块.将这些模块有机结合起来,搭建了SRG系统的非线性仿真模型,并以此模型对12/8结构样机进行了仿真.利用以TMS320LF2407A型DSP芯片为控制核心的数字控制器搭建了SRG系统实验平台,实验结果与仿真结果基本一致,验证了该非线性模型的正确性.