高速CO2焊波控逆变电源设计

以dsPIC30F6010数字信号控制器为核心,设计了波控逆变CO2焊接电源系统。详细介绍了该逆变电源的主电路、短路/燃弧判断电路和电流波形控制程序等。为了减少CO2焊短路过渡的飞溅,增加电弧的稳定性,提高焊接速度,提出将控制过程分成短路阶段和燃弧阶段分别加以控制的方案。研制的波控逆变电源,不仅控制参数多,响应速度快,而且能精确控制燃弧能量,因而可满足高速CO2焊控制的要求。     

基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法

正弦波逆变电源输出受到瞬时值反馈不及时的影响,导致电源输出均衡性较差。为了提高正弦波逆变电源的稳态控制能力,提出基于数字信号处理DSP（digital signal processing）的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法,建立逆变电源系统基本结构,构建三相级联H桥控制电路,并完成控制电路的构建及电源电路的设计。在零序电压的反馈调节下,实现电源电压的平衡控制和电压自均衡耦合调节,利用电压自均衡耦合控制器对正弦波逆变电源的输出功率进行补偿抑制;利用DSP技术对电源输出信号进行反馈处理,得到瞬时值反馈的控制优化算法;对逆变电源控制系统的软件及硬件进行优化设计,完成基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制。测试结果表明,使用该方法进行正弦波逆变电源控制的输出增益较高、控制稳定性较好、对电源输出的电流纹波抑制能力较强,提高了电源的输出质量。     

可控串补(TCSC)的谐波特性分析

采用数字仿真方法,通过离散傅里叶变换,分析了在TCSC稳态运行、工况调整过程及短路过程中TCSC线路电压、电流谐波的变化规律及波形畸变率的变化情况,着重分析了短路过程中触发角、短路时刻、短路地点、系统参数及短路后TCSC是否旁路对TCSC线路波形畸变率的影响,主要结论是：在非故障状态下,电压、电流波形畸变率均在允许范围内;故障状态下畸变率增大,对系统电压质量和安全稳定运行带来影响。     

PWM整流器在旋转导向中的应用研究

论述了PWM整流器与传统整流器在旋转导向中的优缺点;推导三相电压型PWM整流器（VSR）在同步旋转坐标系下的数学模型,采用双闭环PI控制结合SVPWM的控制策略,并对SVPWM控制的实现过程进行了详细介绍,最终通过MATLAB Simulink搭建仿真模型,对电源侧电压波形、电流波形、直流侧输出电压波形以及电源侧电流FFT进行分析,仿真结果表明该控制策略能实现电源侧电压与电流相位同步,谐波含量低以及直流侧电压快速达到给定值,从而满足了旋转导向系统的供电稳定性。     

基于DSP的软开关逆变CO2焊接电源设计

基于DSP设计了软开关逆变CO2焊接电源,设计中以TMS320F240数字信号处理器作为电源的控制核心,主电路采用基于IGBT的全桥零电压零电流软开关逆变电路.以软件方式实现的小波变换系统用来检测焊接过程中的短路与缩颈信号并进行波形控制.试验结果表明主电路工作有效、稳定、可靠,能实现软开关工作方式;基于DSP的小波变换检测系统能准确地测出短路、缩颈信号.控制系统可靠性高,能满足波控功能的需要.     

独立型微电网中主电源逆变器的控制算法北大核心CSCD

独立型微电网中,作为主电源的逆变器要求其输出电压幅值和频率在不同负载下维持一定范围内的恒定。提出了一种用于独立型微电网的主电源逆变器的控制算法,该方法采用电压外环、电流内环双闭环控制算法。电压外环采用重复控制-比例谐振(PR)控制复合的控制算法,重复控制通过抑制开关死区和非线性负载等引起的电压谐波分量以提高对输出电压波形质量,利用比例谐振控制以保证对基频电压给定信号的无静差跟踪;电流内环采用电感电流反馈,用于增加系统的阻尼,提高系统的稳定性。将设计的控制算法应用于仿真和平台实验,结果表明,电压控制的最大静态偏差为0.6%,最大电压总谐波失真为4.3%,且在非线性负载和负载突变下有良好的动态响应。     

独立型微电网中主电源逆变器的控制算法

独立型微电网中,作为主电源的逆变器要求其输出电压幅值和频率在不同负载下维持一定范围内的恒定。提出了一种用于独立型微电网的主电源逆变器的控制算法,该方法采用电压外环、电流内环双闭环控制算法。电压外环采用重复控制-比例谐振(PR)控制复合的控制算法,重复控制通过抑制开关死区和非线性负载等引起的电压谐波分量以提高对输出电压波形质量,利用比例谐振控制以保证对基频电压给定信号的无静差跟踪;电流内环采用电感电流反馈,用于增加系统的阻尼,提高系统的稳定性。将设计的控制算法应用于仿真和平台实验,结果表明,电压控制的最大静态偏差为0.6%,最大电压总谐波失真为4.3%,且在非线性负载和负载突变下有良好的动态响应。     

采用数字控制的400 Hz大功率逆变电源

详细分析数字控制对400 Hz大功率逆变电源特性尤其是计算延时对电感电流反馈环或电容电流反馈环带宽的影响。分析表明数字控制使得电流反馈环带宽大大减小,逆变电源无法抑制由于死区时间以及非线性负载等非线性因素产生的低次谐波,降低了电源的性能。分析其它采用电压、电流双闭环数字控制的400 Hz逆变电源必须采用幅值环作为外环控制的原因,并指出其存在的缺点。为了获得高性能的控制效果,提出一种基于谐振控制器的新型的单电压环控制策略,并分析现有文献中谐振控制器的不同离散化方法之间的关系,进而提出谐振控制器数字化实现的一种更为直接的方法。所提出的数字化控制方法简单易行,可以实现特定谐波的完全消除,即便在定点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)上也能很好地实现。在16位定点DSP控制的三相90 kVA组合式400 Hz逆变电源上的线性负载以及非线性负载实验表明,该方法正确可行,性能优良。     

有源电力滤波器定频滞环电流控制新策略

简要介绍了瞬时无功功率理论谐波电流检测;提出定频滞环控制新方法应用于三相四线制有源电力滤波器.该方法主要根据电源电压、直流侧电容电压和参考电流信号波形的微分改变滞环电流宽度,实现开关频率的稳定.该方法的特点是不需要增加额外的模拟电路,完全数字化控制.使用Matlab仿真,仿真结果证明了该方法对三相四线有源电力滤波器定频控制是有效可行的.     

基于SPWM模块化逆变电源的研究与设计

针对逆变电源对电路性能指标的要求,设计了基于SPWM模块化逆变电源。电路采用高频PWM斩波器调感法构成,DC/DC模块选用VICOR,以实现过流、过压保护与控制电源。利用SPWM的规则采样法,调制逆变电源输出电压,提高直流利用率,减少谐波含量。通过VICOR模块形成反馈环,利用PWM数据的调制度调节输出电压幅度。该逆变电源具有体积小、结构合理、输出波形失真小、成本低的特点。     

一种智能化CO2弧焊电源的研究

研制了一种新型的一元化自寻优智能CO2弧焊电源,电源的主要特点是根据CO2焊接过程中各主要特征参数的综合评价结果来自寻优控制焊接规范和波控参数.试验结果表明,研制的智能控制系统能明显地改善弧焊电源动态性能和焊缝成型、减少焊接飞溅.     

基于傅立叶分析的三相SPWM逆变器死区效应与补偿研究

为了减少逆变器输出波形所含的谐波分量,降低二极管钳位型三电平逆变器的死区效应对输出电压基波和低次谐波的影响,提出了适用于二极管钳位型三电平逆变器的死区补偿方法。利用傅立叶变换分析了三相SPWM逆变器死区时间影响输出波形谐波分量的机理,在载波的开始和中间分别采样输出电流,根据检测到的输出电流方向调整功率器件的开关动作时刻,最终使得输出电压波形与理论波形一致,达到良好的补偿效果。该方法能有效减小输出谐波含量,并恢复由死区效应引起的有效值损失。通过Matlab仿真,验证了方法的可行性。     

三相电压波形校正智能控制有源滤波器

为了使电网电压尽可能接近正弦波形,提出了一种通过校正网侧电压波形来减小电网中的谐波电流的智能控制有源滤波技术.智能芯片检测电网电压波形,再与标准正弦电压波形比较求得误差电压,该误差电压中含有电网中谐波电流的波形信息.用这个误差电压形成PWM整流器的指示电流,有源滤波器在智能芯片的控制下从电网吸收谐波电流并向电网输出基波...     

Current waveform control of a high‐power‐factor rectifier circuit for harmonic suppression of voltage and current in a distribution system

This paper presents the input current waveform control of the rectifier circuit which realizes simultaneously the high input power factor and the harmonics suppression of the receiving‐end voltage and the source current under the distorted receiving‐end voltage. The proposed input current waveform includes the harmonic components which are in phase with the receiving‐end voltage harmonics. The control parameter in the proposed waveform is designed by examining the characteristics of both the harmonic suppression effect in the distribution system and the input power factor of the rectifier circuit. The effectiveness of the proposed current waveform has been confirmed experimentally. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 140(4): 62–71, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10046     

一种无动态调整过程的新型DC/DC变换技术

介绍了一种新型的DC/DC变换器拓扑结构和控制技术。基于能量变换的控制技术在得到要求的输出电压同时有着低的输出纹波,不需要变压器且去除了传统闭环控制系统的动态调整过程。仿真和实验结果显示,采用功率因数校正的方法消除输入电流的畸变,可使该变换器具有正弦输入电流和单位输入功率因数。     

CO_2弧焊熔滴过渡过程焊接电弧的并联式波形控制

提出并实现了一种新型的并联式电弧波形控制法 ,设计了相应的IGBT波形控制器 ,该法可用于CO2 弧焊熔滴过渡过程电弧的波形控制。对焊接电弧参数实时采样以及工艺试验表明 ,所研制的波控器对减少金属飞溅和改善焊缝成型均有明显效果     

高速动车组中PWM整流器谐波抑制方法研究

针对CRH3型动车组牵引系统的主谐波源——单相电压型PWM整流器,采用平均状态等效模型分析其谐波产生机理,在此基础上分别从主电路参数、控制策略两方面研究其谐波抑制方法,并进行相关仿真验证。仿真结果表明,载波移相技术可有效抑制牵引系统输入端电流谐波,配合其它谐波抑制措施可得到较为理想的输入电流波形,降低高速铁路对公共电网的污染。     

畸变电源电压下的谐波检测方法与仿真研究

准确、快速、容易实现的谐波检测方法对于有源滤波器的控制十分重要.在总结现有谐波检测理论的基础上提出了一种谐波检测方法.该方法不受电源电压畸变的影响,通过对三相电源电压的预处理分离出电压正序分量,进而利用d-q变换实现了电流基波正序有功分量的准确检测;分析了电压电流的基波正序分量夹角对检测结果的影响;给出了一种缩短检测信号移相延时的策略.仿真结果表明该方法能够准确快速地进行谐波检测.