基于双级矩阵变频器的柔性分频输电系统中的变频换流技术

采用双级矩阵变频器作为倍频设备,改进柔性分频输电系统的变频换流站,将水轮发电机发出分频电力,经升压变压器和输电线路,送入双级矩阵变换器进行交-直-交变换,转变为工频电力,并入电网,或者给交流负载供电。通过分析交-直-交双级矩阵变频器的主电路拓扑结构、双空间矢量调制策略和零电流换流方法等变频换流技术,提出柔性分频输电系统新型变频换流站实现方案,充分利用双级矩阵变换器结构紧凑、能量双向传递、输出频率可控、输入功率因数可调的优点。在Matlab/Simulink环境下的模型仿真结果表明,该方案能明显提高输电系统的传输效率,充分抑制谐波分量以及有效降低系统无功功率,并通过修正逆变级调制系数,可保证在分频电力输入不对称时网侧输出平衡。     

交-交变频多相同步电动机调速系统谐波转矩分析

多相同步电动机用作舰船的推进电机有着广泛的应用前景.以十二相同步电动机系统为例,从十二相交-交变频器输出谐波电压入手,分析推导了交-交变频十二相同步电动机调速系统输出谐波转矩的解析计算公式.通过一个具体算例,计算得到了其主要次谐波的频谱,结果表明,其谐波转矩近似为零.理论计算结果得到了仿真和试验的验证,仿真和试验结果均表明,交-交变频十二相同步电动机调速系统转矩谐波情况比三相系统有了很大改善.     

双级矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制

在深入分析双级矩阵变换器整流级调制算法和逆变级直接转矩控制策略的基础上,提出了采用双级矩阵变换器驱动异步电机直接转矩控制的策略。换流方式采用零电流换流的思想,即整流级换流前后,在逆变级插入零开关状态,可以保证整流级的零电流换流。此控制策略结合了双级矩阵变换器和直接转矩控制的优点,功率因数可调且具有良好的动静态性能。仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性,表明该策略具有与直流调速系统相媲美的调速性能。     

交流电动机调速系统在泵站中的应用

本文针对大中型抽水泵站,叙述了高压三相异步电动机的变极调速方式和变频调速方式及控制方法,着重介绍了交－直－交电流源变变频调速系统的结构原理和特点。     

一种矩阵变换器及其应用仿真研究

介绍了一种矩阵变换器在两相电动机变频调速中的应用原理,给出了矩阵变换器主电路拓扑结构图与变频控制系统的模型图。通过仿真结果表明,这种交一交变换器具有输出频率连续可调,输出电压波形存在畸变,但在一定范围内连续可调,输入输出电流较接近正弦波等优点,有相当的实用意义。     

单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究

利用双极性SPWM正弦脉宽调制技术实现单相异步电动机变频调速。在MATLAB/Simlink软件中建立双极性SPWM控制器、主电路中的整流和逆变电路。从仿真结果中可以看出,在未加滤波器之前,单相异步电动机变频调速性能较差和逆变器输出电流畸变程度大。加滤波器后,滤除高次谐波,提高电动机调速性能和逆变器输出电流更接近正弦波。     

交直交机车变频调速异步牵引电动机H级绝缘结构

文章分析了交直交机车变频调速异步牵引电动机的绝缘特点,介绍了铁道部株洲电力机车研究所近年应用于交直交变频调速异步牵引电动机的H级绝缘结构的组成、设计思路、试验及应用效果等。     

五相双级矩阵变换器

为了提高五相异步电机调速系统的性能,提出一种新型的五相双级矩阵变换器.该变换器实现了三相输入、五相输出的直接功率变换,通过采用改进的双级拓扑结构,解决了传统矩阵变换器向多相拓展换流复杂度增加的问题.介绍了几种五相双级矩阵变换器的拓扑结构,针对五相双级变换器的空间矢量调制控制策略进行了理论推导,对变换器的控制策略的可行性进行了仿真的实验验证.仿真和实验结果表明:所提出的变换器输入电流和输出电压为正弦,谐波小且输入功率因数可控,并可实现零电压换流.     

大中型变频调速高效电动机的优化电磁设计

传统的异步电动机设计模型已经不适应大中型变频调速异步电动机的设计应用 ,新的优化设计理论从整个变频调速系统的角度出发 ,采用先进的自适应设计模型 ,针对变频器供电的谐波影响分析模型 ,进行电机优化设计 ,从而使大中型变频调速电动机更加高效节能     

一种带LCL滤波器的新型矩阵变换器控制策略

矩阵变换器由于输出电压、电流中存在的谐波成分对所带的负载有很大影响,引入电压、电流双闭环控制策略,提出一种带LCL滤波器的新型矩阵变换器.该变换器包含交-直(整流)和直-交(逆变)2级电路,其直流侧不需要储能元件,整流级和逆变级采用双向开关,在一定的约束条件下可降低开关的数量.分析了矩阵变换器的拓扑结构、双空间矢量调控算法、LCL滤波器设计及其在矩阵变换器逆变级的应用等.通过Matlab/Simulink软件进行了仿真实验,结果表明,带LCL滤波器的新型矩阵变换器能有效地降低输出电压、电流谐波,并能抑制输入侧谐波对输出电压、电流的影响.     

dsPIC30F4012芯片及其在交流变频调速系统中的应用

介绍了dsPIC30F4012芯片,研究了dsPIC30F4012芯片在交流变频调速中的应用。本系统使用交-直-交电压型主电路,采用SPWM技术的规则采样法,选用dsPIC形成SPWM波,使用智能功率模块PW100CVA120作为逆变器主电路,给出了基于dsPIC的全数字实现及其实验波形。     

基于dsPIC的全数字变频调速系统研究

介绍了dsPIC30F4012芯片在交流变频调速中的应用。系统使用交-直-交电压型主电路,采用SVPWM技术,选用dsPIC形成PWM波,使用智能功率模块PW 100CVA120作为逆变器主电路。给出了基于dsPIC的全数字实现及其实验波形。     

基于dsPIC的SVPWM交流变频调速系统研究

介绍dsPIC30F4012芯片,研究了dsPIC30F4012芯片在交流变频调速中的应用。本系统使用交-直-交电压型主电路,采用SVPWM技术,选用dsPIC形成PWM波,使用智能功率模块PW100CVA120作为逆变器主电路,给出了基于dsPIC的全数字实现及其实验波形。     

基于saber的感应电机控制系统仿真研究

采用交-直-交变换器对鼠笼式感应电机的电动状态进行控制,由于交-直-交变换器中间直流环节使AC/DC和DC/AC模块相互独立,AC/DC采用SPWM高频整流矢量控制,实现整流的高功率因数,DC/AC采用SVPWM空间矢量控制,以提高直流环节电压利用率,从而使感应电机获得优良的调速性能,在saber软件中对以上控制策略进行了仿真研究,仿真时采用Newton-Laphson算法及变步长仿真,仿真结果较真实的反映了感应电机的运行状况,仿真系统收敛性强,对今后研究感应电机的控制系统提供了有益参考。     

ATV68型变频器在高炉卷扬系统运行中的故障分析及对策

目前,在高炉卷扬控制系统中,已普遍采用交直交型通用变频器作为卷扬电机的传动控制部件。交直交通用变频器控制性能稳定、精度高、调试简单。交流电机维护工作量小、功率因数高、体积小。交流传动系统与直流传动系统相比具有其独特优点,但如果在具体应用中不按实际工况调整参数,将会使误报故障频繁发生,从而影响正常生产。     

基于IMC多机传动系统的控制策略研究

针对传统交直交变换器多机传动系统中间直流环节存在大电感或大电容而使其体积大,笨重等的问题,采用了一种新颖的基于间接矩阵变换器IMC的多机传动系统电路拓扑。其结构紧凑,体积小,重量轻;整流级采用两段式PWM调制策略,可获得单位功率因数的正弦输入电流,多个逆变级均采用空间矢量调制,实现各个逆变级的独立控制,获得不同频率和幅值的正弦电压。在这种调制策略的基础上,分析了零矢量重叠PWM分布方式对输入输出性能的影响,它可以实现整流级电路的零电流换流,减少了逆变级的开关次数,极大地降低了开关损耗,提高了变换器的效率。仿真结果表明:采用零矢量重叠的调制策略可以减少输出电压电流的谐波含量,能够有效改善传动系统的动态和稳态性能。     

大功率交直交变频器在镍板带轧机系统的应用

针对某集团公司800mm热轧机主要轧制产品为镍及镍合金板带材,要求四辊可逆轧机的主传动系统应具有过载能力强、静态和动态响应特性优良、可靠性高、便于维护等问题,提出了一种由PWM整流器和PWM逆变器一起构成四象限交流调速三电平大功率交-直-交变频传动方案.该系统采用IEGT作为功率器件;采用二极管箝位式三电平PWM整流器和逆变器;传动系统功率单元采用纯水冷却、采用大功率异步电动机.实际应用表明,该系统传动特性响应优异、效率高、节能、具有很高的可靠性.     

基于DSP空间矢量控制的矩阵变频电源设计

应用TMS320F240系列DSP芯片设计了一套采用空间矢量调制法的矩阵变频电源，从等效交－直－交变换的空间矢量调制出发，分析了矩阵变频电源的变换关系，介绍了基于空间矢量调制法矩阵变频电源的原理，该变频电源可以实现三相交一交直流变换，分析了其硬件和软件设计。实验结果表明，交－交直接变换控制方法是正确和可行的；该矩阵变频电源的输出频率调节范围宽，输入、输出滤波器体积小，而且该矩阵变频电源具有结构紧凑，损耗低，功率因数高等特点。     

经济型调速系统电路结构

本文介绍了由16位单片机80C196KC和专用PWM集成电路SA8282为控制器、IGBT为功率开关以及EXB841为驱动环节的交直交变频调速系统。该系统通过软件和硬件结合的方式实现恒定V/f的SPWM控制,通过电流检测实现三级过流保护。长时间运行结果表明系统的硬件、软件设计合理,并且具有结构简单、通用性强、可靠性高以及噪声低等特点。     

PWM逆变器的直流侧等效模型研究

在三相并网型太阳能、风力发电系统和交－直－交变频调速传动系统当中，PWM逆变器作为直流侧的典型负载，其直流侧的静、动态行为，对于其前端变流器的建模、控制方法及静动态性能研究和系统设计都具有重要作用。该文通过研究逆变器与四象限变流器(4QC)拓扑结构的统一性，将4QC的状态空间平均(SSA)模型经过移植得到逆变器的SSA模型，进而提出逆变器直流侧的等效数学模型和近似简化等效模型；通过理论分析和仿真研究揭示PWM逆变器的直流侧等效模型与逆变器及交流侧电路参数之间的定量关系，并给出等效模型的参数设计公式。仿真与实验研究结果证明了所建模型及理论分析的正确性与可行性。