单相整流电路输入正弦电流的控制方法

在BOOST电路基础上提出了一种单相整流电路输入正弦电流的控制方法 ,使交流侧电流在电源电压小于整流侧直流电压时保持连续可控性 ,从而达到改善输入电流波形与输入功率因数的目的。     

基于重复控制的单相整流驱动系统高功率因数实现方法

针对传统单相不控整流供电的调速系统存在的网侧功率因数低、畸变严重以及电机转矩脉动问题,本文提出一种基础重复控制的永磁同步电机(PMSM)驱动系统高功率因数实现方法,该方法拟实现以下目标:1)调节PMSM转速;2)优化网侧电流品质;3)提高网侧功率因数。分析了母线电压波动有效值与网侧功率因数之间的关系,得出降低母线支撑电容与网侧电流的内在联系,进而推导出整流侧功率、支撑电容功率和逆变侧功率的关系函数。此外,为了满足逆变侧功率随网侧电压二倍频周期性波动,引入重复控制器实现对正弦周期性内环q轴电流的高精度跟踪。最后,基于双15 kW的PMSM对拖调速系统实验平台进行实验验证与分析。结果表明,所提方法可实现驱动系统的三大控制目标,同时降低母线支撑电容可降低驱动系统成本和压缩体积。     

新型城市轨道交通整流装置控制策略研究

提出一种新型的城市轨道交通整流装置控制策略,以达到网侧电流正弦化,能量双向流动,供电电源以单位功率因数运行的目标.该整流装置采用三相电压型PWM整流技术,控制策略以同步旋转坐标系电流控制和电压空间矢量调制(SVPWM)技术为核心,通过仿真和试验验证,该控制方法响应速度快,稳态性能好,电流谐波含量小,达到了预期设计要求.     

基于可逆PWM整流器的蓄电池充放电装置

阐述了基于可逆PWM整流器的蓄电池充放电装置的系统设计,将系统分为可逆PWM整流和DC/DC充放电两个子系统。详细叙述了可逆PWM整流子系统的控制策略和硬件构成,将基于SVPWM的矢量控制技术应用于蓄电池充放电装置,建立电压闭环控制策略,算法简单,易于实现;给出了DC/DC充放电子系统的设计方案。实验结果表明,该装置可实现网侧电流正弦化及单位功率因数,性能优良,节能效果明显。     

三相PWM整流器解耦与非解耦控制的对比

详细分析了基于瞬时无功功率理论的解耦整流策略与传统双闭环非解耦整流策略的不同。从控制的简易程度、整流后直流侧电压的稳态和动态性能等方面进行对比分析。非解耦策略结构简单,但电流内环为交流环,传统PI不能消除电流静差;解耦策略双闭环均能消除静差,电压稳态性能好,但控制复杂。两者均能实现功率因数为1,仿真和实验结果证明了分析的正确性。     

面向蓄电池储能的双向AC-DC系统设计

研究了面向蓄电池储能的双向AC-DC装置,给出了主电路的拓扑结构,该结构由AC-DC和DC-DC两部分组成,且有相互独立的控制环节,实现了电网侧与蓄电池侧控制系统的完全解耦。在此基础上分析其双向变流原理,并给出系统在蓄电池充电模式和供电模式下的控制框图。仿真与实验结果表明,电网侧电流正弦化及实现单位功率因数整流,在蓄电池供电时,系统输出标准正弦电压,且动态性能良好。     

三相高功率因数PWM整流器的设计

目前三相功率因数校正技术广泛应用于PWM整流环节,而预测电流控制则是实现单位功率因数的一种有效控制策略。这种控制方式有效地解决了网侧电压电流相位校正的问题,以简单的电压环和电流环替代原有的复杂的功率环,既简化了算法程序,又节省了数字信号处理器的资源。电压环采用PI调节器,可以稳定调节直流输出电压,电流环采用相位跟踪技术,可以使整流器获得较高的功率因数。此PWM整流器在网侧添加双向可控硅控制的软启动装置,使直流侧输出电压在装置上电瞬间平稳上升至稳态电压。     

采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究

针对光伏阵列的特点，提出了基于并网电流的最大功率跟踪(MPPT）光伏阵列并网方案，采用电网电压前馈和电流跟踪技术，建立了相关的控制模型，实现了网侧电流正弦化和单位功率因数。     

具有谐波抑制及功率因数校正的并联补偿电路

介绍在交流侧并联补偿电源的方法消除整流二极管加电容滤波电源电路中的电流谐波,提高电源交流侧的功率因数。文中用电压提升电路作为补偿电源,在补偿电源中用脉宽调制(PWM)和电流闭环的方法实现电流跟踪,使流入补偿电源的电流按给定的波形变化,从而使流入组合电源的总电流恢复成正弦波形,同时也使电源的功率因数近似为1。     

单相整流/逆变H桥剖析及仿真研究

对整流和逆变的能量双向流动单相H（型）桥进行PWM控制作了详细研究,比较了单、双极性调制逆变的优缺点。当H桥工作在整流时,要求实现功率因数校正PFC功能,即交流侧进线电流正弦、功率因数接近1,工作在逆变时,要输出电流正弦、（并网）功率因数接近1,最后对H桥在单周控制下的运行,利用Matlab/Simulink的仿真,验证了对单相整流和逆变H桥的分析结果,证明了单极性调制较优。     

用小波变换测量功率因数

以功率因数为被控参数的SVC,需要测量功率因数。因而,本提出了用小波变换求功率因数的新方法,该方法对非正弦电压、电流信号进行正交小波分解,然后用分解系数求出电压、电流有效值和有功功率以及功率因数。中对该方法进行了仿真研究。     

Power Quality Improvement in Three-phase Telecommunication Power Supply System

This article proposes power quality improvement in a three-phase AC mains-fed telecommunication power supply by using an improved power quality converter. Conventional telecommunication tower power supplies suffer from power quality problems, such as high input current harmonic distortion, low power factor, and voltage distortions at the utility interface. To mitigate these problems, modern AC-DC converters with power factor correction circuits are used at the utility interface. An integrated boost converter is used as a power factor corrector with an isolated DC-DC converter at the load end to form the proposed telecommunication power supply. The power factor correction converter mitigates the harmonic contents of the AC mains current and improves the power factor, whereas the isolated converter provides regulated load voltage and isolation. Voltage control is used for regulating the DC voltage of the isolated converter, while the power factor correction integrated boost converter employs a current control loop to shape input current to sinusoidal in-phase with voltage. The design, modeling, and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the power supply at various AC mains voltages and loads. A prototype of the front-end converter is developed, and recorded test results are presented here to validate the simulated performance.     

三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究

三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用,带来了三相整流器的功率校正问题.根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同.提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案.在对其工作原理进行简要分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了提出的三相部分PFC具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98,效率高达0.98.     

一种新型功率因数补偿装置

为了进一步提高功率类数补偿的精确度，该装置采用89C52单片机及6264高速A／D模数转换芯片，实现对电压、电流的交流采样,通过支算获得电压，电流和有功功率，继而获得功率因数并袂现自动补偿。由于采用交流采样技术，实现了信号的实时采集，克服了直流采样误差大和稳定性差的缺点。该装置硬件电路简单，还可实时显示功率因数的大小，并具有过压、欠压监测报警功能。     

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.     

基于SVPWM控制的高功率因数整流器的研究

采用空间电压矢量控制技术对高功率因数PWM整流器进行分析和建模,以简化型的SVPWM控制策略实现PWM控制。通过Matlab/Simulink对交流侧电压电流以及直流侧电压进行仿真。仿真结果证明这种控制的动态响应速度快,直流侧电压稳定,交流侧电流为正弦波,且电压电流同相位,实现了单位功率因数,对谐波的产生进行了有效的抑制。     

异步电动机最佳压频比控制策略的研究

为了探究异步电动机电源压频比对效率和功率因数的影响,优化电机与外加电源的匹配,获得一种力能指标优化控制策略.在一定的负载转矩和电源频率下,通过调整电源电压来获取异步电动机的定子电流、效率和功率因数随电压变化的一般规律,分析出效率和功率因数匹配最优的运行点,即该频率下的最佳的电压值,获得最佳压频比.通过仿真和实验结果发现,定子电流最小时对应的效率和功率因数匹配最好,力能指标最优,压频比最佳.最佳压频比控制策略能够使电动机在满足调速要求的前提下,适应不同的负载变化,始终运行在最优力能指标的状态下.     

双馈电动机功率因数控制的研究

分析双馈电动机的等效电路和电压电流平衡方程,理论推导双馈电动机的功率表达式,得出双馈电动机功率因数主要受定子电压和转子电流两方面的限制。采用双变量控制原理,实现交‐交变频器自然无环流工作,并搭建以STM32F103ZE为控制芯片的六脉波双变量交‐交变频双馈调速系统。通过实验研究在转子电压不变的情况下,定子电压对双馈电动机功率因数的影响,分析得出增大定子电压的幅值,定子电流先减小后增大,定子侧功率因数先增大后减小,且定子电流最小点为功率因数最高点的结果。可以通过控制定子电压实现对双馈电机功率因数控制的结论。     

矩阵整流器功率特性研究

首先利用电路dq转换技术,基于电流空间相量算法推导了一种三相AC-DC MC,即矩阵整流器系统的完整dq变换模型,在此基础上进行了较为系统和全面的性能分析,包括功率特性分析,如电压利用率、输出电压极性、输入功率因数、有功功率、无功功率以及视在功率等性能指标,并绘制成图加以比较分析,便于对该变换器性能的认识.分析认为,该变换器是一种柔性的四象限三相AC-DC变换器,其特征为:①输出直流电压在负的最大值到正的最大值之间连续可调,最大值为输入相电压幅值的1.5倍,并依赖于输入电流位移和负载电阻;②功率开关电路部分等效成一个理想的变压器,能够调压和调流,同时能够进行前后级阻抗变换;③输入端有功功率、无功功率和输入功率因数都与输入电流调制度、输入滤波器参数、输入电流位移和负载电阻大小有关;④无功功率的调节能力依赖于有功功率的调节.还分析了单位输入功率因数的运行条件,划分了矩阵整流器四象限工作制及功率特性.     

单相有源功率因数校正电路的设计与仿真

有源功率因数校正(APFC)技术成为抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法。研究了APFC的原理和方法,通过采用Boost型DC-DC变换器作为功率级,UC3854芯片控制脉冲宽度调制器(PWM)的占空比,并直接驱动MOSFET,使输入电流跟踪输入电压,使输入电流与输入电压接近同相位,以提高功率因数。根据设计目标要求对1.2kW400V平均电流控制的单相Boost型APFC电路的主电路及UC3854外围电路参数进行了设计和计算,使功率因数达到了0.9984,并在Orcad环境下进行仿真研究,取得了理想效果。