基于DSP的永磁电机数字交流伺服系统的硬件设计

本文提出了一种基于DSP的数字交流伺服系统的硬件电路，包括主回路、驱动电路、存储器扩展、电流环和速度环的硬件电路设计。本系统采用价格便宜的电阻器来检测永磁同步电机的三相电流，功率主回路采用六单元的IGBT模块CPV363M4K来组成逆变桥实现直流到交流的逆变，控制器采用TI公司的TMS320F243。     

双极性微弧电沉积电源系统研制

为满足微弧氧化和阴极微弧电沉积两种涂层制备工艺的共同需求,设计了一种双极性直流脉冲电源系统,该电源系统由主回路和控制系统组成,主回路采用两级结构,前级为三相全桥整流部分,包括三相全桥晶闸管整流电路及其触发电路,输出连续可调的直流电压;后级为逆变电路,包括全桥逆变电路,驱动电路以及脉冲波形发生器的设计,保证输出频率、占空比可调的双极性脉冲波形;控制系统采用双闭环结构,内环为电压环,外环为电流环,采用PI控制算法,实现恒流、恒压控制.     

基于滞环控制的三相四线制AC/DC系统

基于滞环电流控制策略,提出了一种三相四线制AC/DC双向变流器主电路设计方法,通过Matlab仿真平台,进行了一定功率条件下可控整流与有源逆变的电压、电流波形仿真,验证了主电路拓扑设计及控制策略的正确性.     

弧焊逆变器主电路的改进和实验验证

提出了一种改进型弧焊逆变器主电路,其逆变开关频率不再受换流电解电容的限制,为采用DSP控制的逆变焊机更完美地控制焊接工艺过程、满足电弧的各种物理特性及外特性和动态特性创造了条件.对比研究了改进型主电路与传统主电路,通过一系列的对比分析、仿真及实验,表明所提出的主电路可以去掉防浪涌冲击电流的软启动电路,减小工频滤波电解电容的容量,进一步减小电源的体积并降低成本;同时在提高效率、提高功率因数、抑制冲击电流、降低谐波畸变率、减少电磁干扰等方面也有所改进.     

新颖的不间断高功率因数交流开关电源研究

提出了一类新颖的不间断高功率因数交流开关电源电路结构与拓扑族.这类交流开关电源,由单级不间断高功率因数AC-DC变换器与DC-AC逆变桥级联而成,前级采用电压型PWM控制技术,后级采用三态DPM电流滞环控制技术.分析研究了这类交流开关电源的三种工作模式和稳态原理.试验结果表明,这类交流开关电源具有拓扑简洁、功率密度高、不间断供电、功率因数高、动态响应快、过载和短路能力强、输出波形THD小等优点.     

电能回馈直流电子负载的设计与实现

介绍了电能回馈直流电子负载的原理,给出其拓扑结构.该结构由Boost变换电路、高频隔离电路及逆变并网电路组成.Boost变换电路利用电流型控制芯片UC3843实现控制,采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略制;高频隔离电路的控制单元为SG3525;逆变并网电路采用电流型控制,逆变输出电流跟踪电网相位以保证较高的功率因数...     

滞环电流控制型双BUCK逆变器

研究了一种新颖的双BUCK逆变电路(DBI).该逆变电路克服了传统逆变器的直通问题,功率开关管和功率二极管可以分别得到最优设计.采用滞环电流控制的双BUCK逆变电路(HCDBI),消除了采用斜坡交截SPWM控制的DBI正常工作所必需的偏置电流,进一步提高了效率;且具有优良的动态性能.试验证明HCDBI可实现较高的效率和开关频率,稳态和瞬态性能比传统逆变电路都有很大的提高,具有广泛的应用前景.     

汽车空调蒸发风机与专用逆变器系统的研制

汽车空调蒸发风机与专用逆变器系统是机电一体化产品.其逆变器依据正弦波脉宽调制(SPWM)技术,主电路采用三相双极性逆变桥式电路,逆变管采用电力场效应晶体管.控制电路采用了数字集成电路.实现将汽车内的直流电压变换为电压、频率可调的三相正弦交流电压,带动三相异步电动机.     

变频器谐波抑制方法及测量

变频器产生谐波的原因众所周知,目前低压变频器(≤700V)的主电路都选用交-直-交形式,且是电压型,如图1所示。它有整流部分AD/DC及逆变部分DC/AC,电容器C接在P N-。它的输入及输出电压、电流波形见图2。及输出电压、电流波形见图2。AD/DC直流逆变成交流DC/AC直流DCP 交流任意可调频率R交流U·VWSMT50HzIpcN-交流变成直流制动图1交直交电压型变频器主电路及输出电流波形主回路电源(输入)端主回路电源(输出)端主电路电压波形电流波形电压波形电流波形直流输出部分频率P -N图2输入部分:电压主波形为正弦波,但电流波形为非正弦波,…     

单相光伏并网逆变器输入电流波动问题研究

单相光伏逆变并网功率电路采用两级形式,前级Boost电路升压,后级全桥逆变完成直流到交流的转换.该拓扑由于输出功率为交流,输入功率为固定值,使系统在功率传递过程中存在波动,从而导致输入电流波动.对功率传递过程进行了详细分析,对母线电容电压存在的波动以及这种波动对输入电流的影响进行了理论推导,并且根据其特点,提出了分段控...     

双馈电机的交/直/交控制

采用交／商／交（AC／DC／AC）变换器对绕线型感应电机电动状态上的双馈控制进行研究。直流储能环节使AC／DC和DC／AC模块可分别独立控制。AC／DC采用三相PWM高频整流矢量控制，实现高功率凼数下转差能量双向流动，效率高、减少对电网污染。DC／AC采用定子磁链定向矢量控制，定了有功和无功分量实现解耦；双闭环控制以转速和定了无功控制为外环，以转子电流滞环跟踪控制为内环。实验证明：电机在次同步至超同步速的较大范围内平滑调速，定了侧功率因数可调，可为1甚至向电网发卅无功。整体结构简单，硬件结构不变而只改变软件即可改变控制策略。     

High-resolution velocity estimation for all-digital, AC servodrives

Because the position transducers commonly used in AC servo drives (optical encoders and electromagnetic resolvers) do not inherently produce a true, instantaneous velocity measurement that can be used for full closed-loop velocity and position control, some signal processing technique is generally used to estimate the velocity at each sample instant. This estimated signal is then used as the velocity feedback signal for the velocity loop control. The authors present an analysis of the limitations of such approaches and offer an approach that optimally estimates the velocity at each sample instant. The approach is shown to offer a significant improvement in command driven systems and to reduce the effect of quantized angular resolution, which limits the ultimate performance of all digital servo drives. The noise reduction is especially relevant for AC servo drives due to the high current loop bandwidths required for their correct operation. Improved measurement performance over a classical DC tachometer is demonstrated     

直接式AC/AC型混合配电变压器及其在配电环网潮流柔性调控中的应用

为满足未来配电网智能化的发展需求,实现配电环网潮流柔性调控,提出了一种能够满足城市配电环网潮流柔性调控的直接式AC/AC型混合配电变压器(AC/AC-HDT)。提出了AC/AC-HDT的拓扑结构并对其运行原理、优势进行分析与对比。基于此,结合现有配电环网的主要闭环方式,提出了含AC/AC-HDT的城市配电环网组网方案。基于配电环网潮流调控基本原理,给出了AC/AC-HDT在城市配电环网潮流调控中的策略流程。通过实验室AC/AC-HDT原理样机的搭建以及含AC/AC-HDT的双电源配电环网潮流调控效果的仿真分析,验证了所提直接式AC/AC-HDT拓扑的合理性以及其在配电环网潮流柔性调控中应用的可行性。     

基于DSP2812的全数字交流伺服系统的实现

以TMS320F2812为主控制器,设计了一种全数字化的交流伺服系统。给出了系统的硬件组成和软件实现方法。并采用了位置环、速度环、电流环的三闭环控制策略和转子磁场定向矢量控制方案,充分利用了DSP的高速运算能力和丰富的片内外资源,对系统进行了加载实验和位置伺服控制实验,实现了交流电机的全数字伺服控制。实验结果表明该系统具有良好的动态和静态特性,可广泛用于电气传动装置中。     

基于PI调节器及V2G模块开发的双向能源充放电控制系统设计

传统双向能源充放电控制系统忽略了对电流内环和电压外环的控制,导致传统系统的应用效果不理想。为此,设计基于车联网的V2G模块开发及双向能源充放电控制系统。利用双向DC/DC控制电压升降,保持充放电情况下电流电压的恒定,利用电压电流双闭环的空间电压矢量,控制三相半桥电压型PWM整流器,通过PI调节器控制电流内环和电压外环,利用受控状态下的负载电流双向流动,实现双向DC/DC变换器的控制,最终实现能量的双向流动。试验结果表明：所设计的系统电池组电压、电流在0.1 s内即可趋于稳定,且三相交流侧的输出电压与单相交流侧电压分别在约0.02 s和0.12 s时达到稳定。电压相位与电流相位之间相差180°,电流波形良好,交流侧电流谐波得到有效抑制。     

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

某受端省级电网的特高压交流环网投运后,为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件,受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行,仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性,以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性,分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因;为减小防控措施量,计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级,建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型,并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算,验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。     

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

某受端省级电网的特高压交流环网投运后,为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件,受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行,仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性,以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性,分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因;为减小防控措施量,计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级,建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型,并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算,验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。     

交流电流回路两点接地危害的分析及应对措施

继电保护电流回路两点接地问题是造成继电保护不正确动作的隐患,本文通过对一起继电保护装置误动作行为,采取现场检查、录波波形分析等方法,证实了电流回路两点接地问题是造成本次保护装置不正确动作的直接原因,对交流电流回路两点接地的危害进行了分析,并结合电网反事故措施提出了相应的措施和对策。     

电网电压不平衡下交直流混合微电网互联接口变换器分数阶滑模控制策略

针对并网型交直流混合微电网交流侧电压不平衡时会产生交流电流负序分量导致直流母线电压二倍频脉动的问题,提出了一种直流侧母线电压分数阶滑模控制以及交流侧负序电流抑制方法。首先,基于同步旋转坐标系下电网电压不平衡时交直流混合微电网互联接口变换器的数学模型,设计电压外环变结构滑模控制器。然后,根据电压不平衡时互联接口变换器的功率传输特性,提取交流侧三相电压的正序分量,得到交流侧负序电流抑制指令。接着,采用分数阶滑模趋近律设计内环电流解耦控制器,并利用李雅普诺夫函数进行稳定性校验。最后,基于Matlab/Simulink搭建的交直流混合微电网模型,验证了所提控制策略相较传统PI控制不仅抑制了三相电流的不平衡,而且将响应速度提升了近50%。     

VSC连接弱交流电网的小扰动特性

主要研究电压源型换流器（voltage source converter,VSC）在弱交流电网,即低短路比电网的小扰动 特性。首先基于VSC的稳态模型,研究VSC在弱交流电网下的稳态运行特性;之后推导了包含外交流电网、VSC、 由内外环控制器构成的VSC传统矢量控制器以及锁相环 （phase locked loop,PLL）在内的VSC线性化模型;最 后研究了VSC传统矢量控制器中的内环控制器、外环控制器以及锁相环对VSC在弱交流电网中的稳定性能影响。 研究发现传统矢量控制器中的内环控制器不会对VSC在弱交流电网中的稳定性能有影响,VSC在弱交流系统中更 适宜于逆变运行模式,交流系统短路比越低,保证VSC系统稳定运行的锁相环的增益系数最大取值将越小。结果 表明在弱交流电网下,VSC控制系统的参数需要合理选取以保证基于VSC的高压直流输电系统的稳定运行。