全数字化逆变电源输出变压器偏磁问题与抑制

针对 SPWM全桥逆变电源输出变压器直流偏磁问题 ,详细分析了直流偏磁对逆变电源的影响 ,并提出了一种基于 DSP的全数字化控制方案。在一台 4 4 0 V直流输入、5 .5 k W交流 4 0 0 Hz输出的中频逆变器上进行了系统的实验验证。实验结果表明 ,该方案对直流偏磁问题抑制的有效性和实用性。     

基于罗氏线圈检测法的单相逆变器直流偏磁抑制

在全桥SPWM控制的单相逆变器中,输出侧一般接有变压器,因此需要考虑直流偏磁对变压器及系统造成的影响。直流偏磁会导致变压器饱和,降低系统运行效率,有时甚至严重影响系统运行。分析了单相逆变器中变压器产生直流偏磁的原因;对常用的几种抗偏磁措施进行了比较,提出一种通过外积分罗氏线圈检测变压器励磁电流,利用闭环反馈计算出补偿量并加入控制环节抑制偏磁的方法。具有设计简单、节省成本的优点,实验表明可有效抑制直流偏磁。     

非晶态变压器磁偏饱和的危害与消除方法

在稠油采集电加热等场合常需要使用100kVA左右的非晶态铁芯中频变压器,这类变压器易出现磁偏饱和现象,影响正常工作。作者深入分析了形成磁偏饱和的原因,提出了脉宽逐次递增法和电流双向实时平衡法等消除磁偏饱和的方法。     

推挽正激电路箝位电容的应用研究

基于推挽拓扑结构设计研究了一种全电坦克炮控系统用升压电源,然而由于推挽变压器存在着难以消除的偏磁现象,使得这种升压电源的可靠性较低。推挽变压器抑制偏磁的方法有多种方法,诸如优化变压器设计、改善控制方法等。本文介绍了一种改进型推挽变压器,并在推挽变压器一次侧两绕组的同名端连接箝位电容,组成了一种新型的电路拓扑结构-推挽正激电路。箝位电容的引入,可以有效抑制推挽变压器的偏磁现象,同时还具有抑制开关管尖峰电压、提高工作效率、减小输入电流脉动的优点。     

移相全桥变换器偏磁抑制的不对称移相方法

针对移相全桥DC_DC变流器中因特性不一致使变压器初级产生直流分量而导致的偏磁问题,提出了不对称移相的偏磁数字抑制方法。通过调节超前臂的占空比控制变压器原边的直流分量,而调节滞后臂的移相角控制输出电压的复合控制方式,实现了偏磁抑制和输出电压控制。本文利用平均状态空间模型,分析了超前臂占空比与直流电流的关系,并给出了DSP中不对称移相的实现方法。仿真结果证明了所提出方法的正确性和可行性。     

基于DSP单相逆变电源抗直流偏磁技术

本文研究了单相桥式正弦波逆变电源产生直流偏磁的原因,对输出变压器产生偏磁的各种情况进行了深入分析,充分地考虑了控制电路,主电路开关管特性不一致,驱动电路,调理电路以及负载扰动对变压器的影响。针对基于DSP的全数字化三闭环控制逆变电源直流偏磁进行研究,并加入了数字高通滤波器进行抗直流偏磁控制。该偏磁控制方法的有效性已经在单相2kVA400Hz逆变电源实验样机上得到证实。实验结果表明,该方案可以很好地对直流偏磁进行抑制,具有很好的实用性。     

太阳能并网逆变电源变压器直流偏磁的抑制

设计太阳能并网逆变电源时必须考虑到直流偏磁对输出变压器的不良影响。导致变压器直流偏磁的因素包括控制系统引起的偏磁、驱动电路元件参数的分散性引起的偏磁以及主电路引起的偏磁。检测变压器的初级电流,通过DSP计算提取出初级电流的直流分量,再用闭环PI控制算法计算出抑制直流分量所需的补偿量,并将其加载到控制量中,可有效抑制变压器初级的直流偏磁。     

400Hz逆变电源抗直流偏磁的模糊控制研究

研究了单相桥式正弦波逆变电源产生直流偏磁的原因,对输出变压器产生偏磁的各种情况进行了深入分析,充分地考虑了控制电路、主电路开关管特性不一致、驱动电路、调理电路以及负载扰动对变压器的影响,提出了一种新的模糊控制方法。通过仿真研究,验证了该方案能够抑制直流偏磁,具有良好的控制效果。     

动态电压恢复器注入变压器的直流偏磁抑制策略

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)通过注入变压器串联接入电网与负载之间进行电压闪变抑制,其电压输出形成的直流偏磁是导致注入变压器磁饱和问题的关键,也是该类型DVR工程应用的常见难题。为保证DVR稳定运行,减少变压器的成本和体积,进行变压器的偏磁抑制十分必要。在分析输出变压器偏磁产生机理的基础上,提出一种利用DVR输出电压积分反馈的偏磁抑制策略,系统的幅频特性分析结果表明,该反馈的引入对原有系统并无影响。利用陷波器对积分反馈环节造成的相位偏移问题进行了补偿校正设计。在Matlab/Simulink中搭建了DVR全系统模型,并开展加入偏磁抑制策略前后的仿真分析。在电压跌落平台进行了120 kVA工业样机验证,试验结果验证了所提方法的有效性。     

基于实验的变压器直流偏磁特性分析

针对直流偏磁的负荷侧模型和电源侧模型进行了实验研究。在此基础上考虑变压器的漏磁和磁滞效应,提出了改进的电路-磁路耦合模型,以准确体现偏磁电流上下半波、左右半波不对称的畸变情形,计算并分析了某单相变压器在直流偏磁下的空载励磁特性,实验结果证明所提方法的正确性,为变压器励磁特性研究提供了方法和思路。     

全桥逆变器高频功率变压器偏磁问题研究

分析了全桥逆变器功率变压器产生直流偏磁的机理;在对现有抗偏磁措施进行比较的基础上,提出了一种基于UC3879的移相全桥逆变器直流偏磁抑制措施。该措施采用电流控制模式,在不影响软开关实现的前提下,抑制偏磁的极限值跟随输出功率的改变而改变,实现变换器在全负载范围内对偏磁的抑制。实验表明,该措施能很好地消除变压器的偏磁问题。     

基于LM25037的车载逆变电源设计

针对推挽电路变压器偏磁问题,以基于LM25037的车载逆变电源设计为背景,提出了一种电压模式推挽电路的设计方案,可以有效抑制变雎器的偏磁.为了减小关断时因漏感引起的电压尖峰,加入RCD箝位电路,同时实现了开关管的零电压开通.最后,在功率为150W的实验样机上验证了该方案的有效性和可行性.     

一种电流型并网逆变器的拓扑和控制方法

提出一种基于导抗变换器的单相和三相电流型并网逆变器主电路拓扑结构及三角波-三角波脉冲宽度调制模式,详细分析了该主电路的工作原理及控制策略,推导了导抗变换器及三角波-三角波调制模式的输出特性,仿真和实验结果验证了本方案的正确性.由于本逆变器采用高频电感和高频变压器替代了传统电流型逆变器中的工频电感和工频变压器,具有控制简单,成本低,体积小,效率高等优点,并网电流不受电网电压影响,可以实现高功率因数电流源并网逆变.提出的三相并网逆变方案,相比于传统三相并网逆变器,具有系统冗余性好,抗电网波动能力强等优点.     

倍频式功率合成大功率感应加热电源的研究

以400 kHz/350 kW感应加热电源为研究对象,选择适合该电源的串联型逆变器,采用功率器件IGBT并联倍频分时控制策略,通过控制不同周期段各自的IGBT组来提高系统的频率和器件的利用率。基于器件串并联扩容技术会带来电压、电流分配不均的问题,采用了变压器初级并联、次级串联的功率合成方法,通过提高变压器次级电压来间接提高电源容量,由于变比一致,变压器初级电流实现了强制均流,在一定程度上放宽了对逆变器一致性的要求。     

组合式三相逆变器输出变压器直流偏磁的抑制

本文针对数字化多环控制下组合式三相逆变器输出变压器的直流偏磁问题,详细分析了直流偏磁对逆变器的影响。结合基于ABC坐标系下重复控制加电压电流双环控制的多环控制方案,提出了一种针对多环控制的直流偏磁抑制策略。在一台额定功率为500kVA的组合式三相逆变器上进行了实验验证。实验结果证实了该策略对直流偏磁问题抑制的有效性和实用性。     

基于功率控制法的电流互感器取电电源设计

根据电流互感器的工作原理,建立了电流互感器取电线圈的负载工作模型,理论论证了取电线圈在未饱和时的输出功率与副边匝数、负载电流、磁化电流等的对应关系,并通过实验验证了理论推导的正确性,在此基础上提出基于功率控制法的电流互感器取电电源的设计方法,通过控制法拉电容充电电流,把取电线圈的输出功率限定在一个较小的范围,从而使电流互感器取电电源可以适应较大的导线电流范围.最终测试结果表明电流互感器取电电源在30 A～1 000 A的电流范围内可稳定输出近1 W的功率.     

一种新型光伏并网逆变器控制策略

分析了导抗变换器的特性，详细推导了整个系统各点电压、电流，提出一种新颖的三角波-三角波调制方法，该控制策略克服了采用传统正弦波-三角波调制方法带来的并网电流谐波含量高、功率因数低的弊端。将导抗变换器和光伏并网逆变系统有机结合在一起，利用导抗变换器的电压源-电流源变换特性，将光伏电池阵列的直流电压变换为正弦包络线的高频电流，经过高频变压器隔离和电流等级变换，得到的高频电流再经过高频整流桥及工频逆变器逆变后并入电网，实现了电流源并网。相对传统的电流源型并网发电系统，采用该方法不仅省去了串联电感，而且用高频变压器取代了工频变压器，有利于实现装置小型化和降低成本。另外，利用电网电压过零信号控制工频逆变器，保证了并网电流和电网电压同步，进一步提高系统功率因数，实现正弦电流并网。通过实验证明了该控制策略的可行性，该方法非常适合分散式家用光伏并网发电系统。     

直流偏磁条件下电力变压器振动特性研究进展

基于电力系统中直流偏磁成因及变压器振动机制的分析,结合演绎铁磁材料本构关系的基础理论,从磁畴理论、现象学理论、热力学关系及弹性力学4个角度对磁致伸缩的建模机理与存在的问题进行了分析。在此基础上,对发生直流偏磁时磁致伸缩的现有计算模型进行对比,并讨论了发生直流偏磁时的硅钢片实验与变压器现场测试等研究中的不足,继而探析变压器振动的实验研究中直流电源的引入方式。综合分析现有研究进展后指出,为了给评估变压器承受直流偏磁能力与指导变压器的设计等提供参考,亟需研究直流偏磁时铁磁材料的磁化特性与磁致伸缩的模型这2个科学问题。     

采用穿心式电流互感器电源设计的三遥实验分析

根据电流互感器的工作原理,建立了电流互感器取电的负载模型;参考变压器磁化曲线,选择电流互感器的工作范围,并通过实验数据得出取电互感器的设计参数.电路电源部分采用MCU智能管理,通过负载控制的方法使二次电流和功率得到控制,最终实现电流互感器取电电源在15～500 A范围内可稳定输出功率.