一种大功率AFE变频器试验方法

介绍了一种大功率有源前端(AFE)变频器简易试验方法。该方法的主回路采用如下接线:在变频器AFE和逆变器的交流侧接入额定电流与被试变频器相同、电感值较小的三相电抗器,在变频器的直流侧接入二极管整流桥以补偿试验中各类损耗,保持直流电压。试验时,通过分别控制AFE和逆变器输出的交流电压,即可调节加在电抗器两端的电压值,从而灵活调节流过AFE/逆变器的电流大小及功率因数,实现对变频器不同运行工况的模拟。该方法所需附加设备少,步骤简单,能够实现装置在不同功率因数下的额定出力测试及功率器件温升测试。试验中除装置和线路的损耗外,有功消耗很小,从电网取用的功率较少,因此对电网的冲击也较小。     

大功率可再生能源回馈装置的应用

本文从控制原理特点、典型应用场合、实验结果分析等方面简要阐述了可再生能源回馈装置。此装置具有网侧功率因数高,电流谐波小,呈现受控电流源特性,易于多单元并联,动态响应快,整体效率高等特点。     

台达AFE2000助力变频器再铸节能新辉煌

自登上工业传动的历史舞台以来,变频调速技术就以其调速范围宽、调速精度高、工作效率高、控制灵活和使用方便等优点,成为最具影响力的工业自动化调速技术。但基于该技术发展的变频器也存在一些不足:无法实现制动回馈,导致电能的浪费;此外功率因数较低,DCBUS上的电流无法形成真正的正弦,间接地造成了电能不必要的浪费。     

改进单周期控制有源前端变换器的研究

基于单周期控制(OCC)有源前端(AFE)变换器具有抗电源扰动能力强、动态响应快、鲁棒性强、恒频控制等优点,但在轻载时变换器的功率因数变差,提出了改进OCC策略,采用前馈补偿控制改善轻载时对功率因数的影响,进一步研究采用独立的锯齿波电路完全消除轻载时对功率因数的影响,建立改进OCC AFE变换器的数学模型.理论和仿真实验证明该控制策略的有效性和实用性.     

基于AFE变换器的改进模型预测控制策略

针对有源前端(AFE)变换器电流环采用有限集模型预测控制算法(FCS-MPC),存在数字控制器计算量大,输出的电流脉动大、系统性能差等问题,本文提出了一种改进模型预测控制策略。首先通过坐标变换构建α-β坐标下有源前端(AFE)变换器的预测模型,结合电压型空间矢量变换的原理,引入扇区矢量判断法,减少最优电压矢量选择的次数。最后根据选出来的电压矢量,在一个控制周期内同时施加有效电压矢量和零电压矢量并分配相应的作用时间。该方法不但保留了传统模型预测控制(MPC)算法的快速动态响应特性,而且改善系统的稳态性能。仿真和实验结果均验证了所提的方法正确性与有效性。     

电力测功机能量回馈单元的设计

电力测功机由负载电机及其变频控制装置组成,工作在第二象限。针对其再生能量,对比分析了几种常用的能量处理方式,主要介绍了能量回馈单元的主电路及其控制电路设计,并进行了仿真分析和试验研究。结果表明,该能量回馈单元结构简单、控制容易,实现了再生能量的高效率回馈电网。     

高功率因数PWM整流器的研究

从三相电压型PWM整流器的主电路拓扑结构出发,分析建立了VSR的一般数学模型及在dq坐标系下的数学模型。根据简化的dq模型设计电流、电压调节器的PI参数,采用一种简化的SVPWM控制策略来实现PWM控制,在Matlab/Simulink中建立了仿真模型。仿真结果表明,所设计的系统交流侧电流波形好,系统稳定性好,动态响应速度快,且可以实现能量的双向流动,能量回馈,和单位功率因数控制。最后根据实际运用中的死区问题,研究了基于DSP的实现方法。     

采用特定消谐PWM的三电平AFE系统设计

在三电平有源前端(TLAFE)整流器上实现了特定消谐脉宽调制(SHEPWM).介绍了SHEPWM方法的原理;给出了TLAFE的电压、电流双闭环控制结构;构建试验样机系统,对理论分析做了试验验证.试验结果表明,在试验条件下,采用SHEPWM调制的TLAFE系统,其输出电压谐波主要分布在23次及以上.配合适当设计的输入滤波器,在网侧电流性能接近的情况下,SHEPWM所需滤波器无功器件显著小于传统载波PWM,有效降低了系统的成本和体积.     

普通电压型变频器有源逆变单元致命缺陷的分析和处理

文章介绍了交－直－交电压型变顿器的简单工作原理以及采用有源逆变单元实现能量回馈的经济价值。着重分析了带自耦变压器的普通变频器有源逆变单元所存在的致命缺陷以及克服这种缺陷的具体控制线路。     

基于PFC技术的变流器负载能量回馈装置的设计

文章设计了一款能量回馈装置,将交流侧负载端的能量经 PFC技术回馈到直流端,从而达到减小系统功率 因数和节能的目的.文章详细分析了能量回馈装置的基本工作原理,介绍了硬件电路各个部分的具体设计,对各个电 路的控制思路进行了详细阐述,并搭建一台20W 的实验室样机,验证了该装置的可行性以及可靠性。     

带有有源前端的大功率双三电平变频器及其控制

论述了一种电网侧带有有源前端AFE(Active Front End)大功率双三电平变频器DTLC(Double Three-level Convener)的拓扑结构及控制方式.对电网侧有源前端AFE的数学模型及控制方法进行了研究并给出了仿真结果;对电动机侧两个中点钳位式NPC(Neutral Point Clamped)三电平逆变器的串联结构、改进的SPWM控制策略、定子电压及计算方法进行了论述.仿真结果表明,该拓扑结构具有良好的输出特性和实用意义.     

基于DSP的数字化单相双BOOST-APFC控制技术研究

提出了一种基于DSP的全数字单相双APFC系统的控制策略,分析了基于数字控制的APFC的工作原理,提出了一种新型控制策略.理论分析和仿真表明,系统具有良好的稳定性和可靠性.实验结果证明,该系统可以提高输入功率因数,并且可以有效地抑制输入电流谐波.     

基于AFE4300肌少症风险评价系统的研究

随着现代人生活的改变,越来越多的中老年人因缺乏锻炼而患有肌少症,进而导致肌肉萎缩的发病率增加。为了及早地判断是否患有肌少症的风险,本文实验通过生物电阻抗法对人体进行了检测。基于AFE4300设计了一套四电极的人体生物电阻抗测量系统,该系统以STM32单片机为核心,由AFE4300模块、数字握力计模块、串口模块、电源模块和上位机等组成。采用AFE4300模块对人体四肢阻抗进行测量,拟合计算出四肢骨骼肌含量,以及使用数字握力计对实验对象进行握力测量,结合四肢骨骼肌含量和握力值大小,在国家肌少症评判标准上进行对比优化,将风险状况分为低风险、中等风险和高风险3个级别。通过对18岁以上的人群进行实验,结果表明,该系统能更好地反映出人体肌少症的风险状况。     

基于自适应逆控制的并联型有源电力滤波器的仿真研究

首次将自适应逆控制应用于并联型有源电力滤波器的控制,提出了一种新的并联型电力有源滤波器的控制方法.此方法把有源滤波器及主电路部分看作广义有源滤波器并利用其逆模型作为控制器对其进行控制.此控制算法对电路中的参数变化不敏感,不但简单易行,而且比较可靠有效,对理想三相电源电压能够产生较好的补偿效果,当电源电压出现畸变和不平衡时,仍能得到较好的补偿效果.仿真结果证实了所提出算法的可行性.     

基于ARM9和LabVIEW的多路神经信号采集系统中AFE的研制

论文详细探讨了基于ARM9和LabVIEW的多路神经信号采集系统中8通道模拟前端电路的研制。为与本系统选用的S3C2410内置的ADC可靠配接,根据电路理论中的叠加原理,特别自行设计给出了双极性转单极性并线性限幅的完整电路,并深入分析了其设计思想。对研制的电路进行了理论分析推算和电路仿真,并用选购的国外脑神经信号仿真发生器的波形信号进行了相关实验。相应电路及设计技术对应用嵌入式系统技术的多路微弱信号采集等的电路研制有实际应用参考价值。     

基于功率闭环控制与PSO算法的全局MPPT方法

基于对现有多峰值最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法不足的分析,提出一种基于功率闭环控制的动态MPPT跟踪策略。该方法采用功率闭环方式实现全局最大功率点的定位,利用功率闭环控制在P-U曲线上的局部不稳定现象实现P-U曲线的快速全局扫描,克服了峰值点分布及算法参数取值对MPPT动态过程的影响。同时采用电压截止控制克服了功率闭环控制对系统整体稳定性的影响。采用基于粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法的变步长跟踪策略消除了最大功率点跟踪的稳态功率震荡问题。最后,通过仿真与实验验证该方法的可行性和有效性,结果表明,该方法不依赖光伏阵列的已知信息,便可实现静态和动态环境下全局最大功率点跟踪,提高多峰值最大功率点跟踪的动态速度和稳态跟踪精度。     

基于直接功率控制的AFE变换器研究

研究了一种基于直接功率控制(DPC)的有源前端(AFE)变换器,该变换器具有网侧电流正弦、功率因数高、直流电压恒定、动态和稳态性能好、能量可双向流动等优点.首先,建立两相同步旋转坐标系下AFE变换器的功率控制模型,在此基础上外环采用电压平方控制,并采用电压给定值斜率限制,改善启动性能;内环采用功率前馈解耦控制,结合瞬时功率理论,用空间矢量算法取代开关表控制,解决传统DPC中开关频率不固定的问题,实现了对有功功率和无功功率的无耦合独立控制.仿真和实验均验证了该控制策略正确可行.     

单周期控制PWM整流器的研究

单周期控制(OCC)具有抗电源扰动能力强、动态响应快、鲁棒性强、恒频控制等优点,而被广泛应用在各类变换器中.单周期控制PWM整流器与传统控制PWM整流器相比,不需要检测输入电压、不需要锁相环电路和其它同步电路,只需检测输入电流和输出电压,用模拟器件就可实现控制策略.具有电路简单、成本低、可靠性高等优点.提出基于单周期控制单相PWM整流器,理论和仿真实验证明控制策略的有效性和实用性,实现了变换器的输入端单位功率因数.