逆变器节能技术在变频电梯中的研究与应用

利用动态死区时间控制技术,通过对电源电压、输出负载和元器件容差对逆变器性能的影响进行理论和实践分析与研究,采用检测逆变器供电电源及负载电流并利用其数值来调制逆变器延迟电路的延迟时间,从而使逆变器的死区时间处于最优状态,在提高了逆变器的效率和动态性能的同时改善了电网质量。其性能在变频电梯实际应用中得到验证。     

死区时间控制在等离子体电源中的应用

死区时间选择的不合理会使逆变器件产生过高的浪涌电压和电流甚至损坏。针对这一问题提出了动态的零电压延迟控制技术,它监测输入供电电压和负载电流,当逆变器功率管达到期望的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)条件时,控制功率开关管,使变换器几乎在整个工作条件下都能实现ZVS,而不需考虑输入电压、输出负载和元器件的容差,实现最佳的导通延迟时间。应用该技术的等离子体高频高压电源在纺织材料中的实际应用结果表明:该技术在进一步提高了电源效率的同时,减小了因不合理的死区时间带来的过高的浪涌电压和电流,改善了纺织材料表面改性涂层的性能。     

电磁搅拌电源死区补偿系统设计与实现

电磁搅拌电源输出低失真电流波形是电磁搅拌器负载产生标准的旋转磁场并能长期可靠运行的重要保证. 电磁搅拌专用电压型逆变器由于死区的存在不可避免地会对输出电流波形造成影响.针对电磁搅拌专用电压型逆变器 死区的影响,对电压逆变器所必需的死区时间和其特性效应进行了分析.根据死区效应分析,结合电磁搅拌负载系统 自身属重感性负载,设计了一种实时调整每个载波周期中的实际IGBT导通时间的补偿方法,达到消除死区效应影响 的目的,并且通过试验验证了所采用方法可以有效改善输出电流的波形畸变,降低输入至电磁搅拌器负载中电流的谐 波含量.     

柴发机组与逆变器并联运行暂稳态功率均分控制方法

柴发机组和逆变器并联供电为独立微电网的典型供电结构.通常工作于电流源模式的逆变器难以快速响应系统电压频率动态,在负载扰动时不平衡功率由柴发机组承担,给系统电压和频率稳定性带来挑战.本文提出一种新的控制方法解决异构电源间功率均分问题:逆变器基于锁相环检测系统频率变化,通过有功调频下垂控制支撑系统频率,逆变器检测并网点电压...     

基于扰动观测器和重复控制的转速脉动抑制

永磁同步电机矢量控制系统由于存在逆变器死区和电流测量误差和其它一些非理想因素,导致电机转速产生脉动.提出一种扰动观测器和重复控制器相结合的方法对逆变器死区和电流测量误差导致的转速脉动加以抑制.在电流环利用扰动观测器对死区补偿时间进行在线识别,再利用识别出的死区补偿时间动态调整补偿电压,克服了由IGBT开关时间随负载变化...     

在线式与后备式UPS的区别

后备式UPS电源在市电正常供电时，由市电直接向负载提供电源，当市电突然中断时，蓄电池才对逆变器供电并由UPS的逆变器对负载提供交流电源，即UPS电源的逆变器总是处于对负载提供后备的提供状态，因此，在后备式UPS电源的绝大部分供电期间内，用户所收到的电源在本质上来说仍然是市电电网电源。     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明,对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器,其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加,负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降;其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

逆变器死区时间对输出电压的影响分析

深入分析并研究了逆变器中死区时间对输出电压的影响.设置死区时间,是逆变器正常工作中不可缺少的环节,死区时间越长,逆变器的工作越安全,但死区时间增长,将使逆变器的输出电压波形质量变差,同时也将增大或减小逆变器输出电压的有效值,对负载造成影响.因此,选择合适的死区时间至关重要.经试验,其结果与理论分析一致.     

基于DSP的高频电源死区时间选择系统

在传统的高频感应加热电源逆变电路的控制方法中,为了防止上下桥臂直通短路而留有适当的死区时间,但死区时间一般不可调。死区时间不合理会对逆变器件产生过高的浪涌电压甚至使器件损坏。针对串联谐振逆变器运行性能与死区时间有紧密联系的特点,本文提出了一种选择最佳死区时间的方法,并实现了基于DSP的时间选择系统。实验结果表明提出的方法正确可行,并大大减小了浪涌电压。     

光伏并网逆变器死区效应研究

在并网逆变器中,为防止同一桥臂上的上下两个器件发生直通现象,必须注入微秒级的死区时间。死区时间越长,并网逆变器的工作越安全,但逆变器输出的电压波形质量会变差,同时对负载及电网造成不同程度的影响。因此有必要对死区效应进行深入研究。本文对死区效应进行了理论分析,研究了并网逆变器中死区时间对输出电压的影响,最后对并网系统的死区效应进行了仿真实验研究。     

串联谐振逆变器的最优ZVS控制

分析了串联谐振逆变器采用不同控制策略时的开关过程,通过理论分析得出了器件的最优开关时刻与吸收电容、触发脉冲死区宽度及负载之间的非线性关系,进而得出了使器件工作于零电压开关(ZeroVoltageSwitching,ZVS)条件时的逆变最优控制策略。设计了环内固定延时和环外动态延时来完成ZVS控制的逆变锁相电路,克服了传统的环内固定延时补偿的逆变锁相电路的缺点,仿真和试验结果验证了本文结论的正确性和可实现性。     

一种基于单位功率因数控制的有源电力滤波器

为解决谐波污染、改善电能质量,采用基于单位功率因数的控制方法,提出了一种只需检测系统侧电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制系统侧电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,其补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。按照H桥逆变器的单极性脉宽调制的主电路研制了一台高性能的5kVA单相有源电力滤波器实验样机。理论分析、仿真及实验结果证明该有源电力滤波器可同时实现补偿负载无功及谐波电流,控制简单且具有良好的动态性能。     

需求响应参与电力系统调频的模糊控制策略

针对传统电力系统调频响应延时长、机组能耗大的问题,提出了一种需求响应参与电力系统调频的模糊控制策略。该策略从需求侧入手,将变频空调作为可控负荷;按照变频空调的出力能力,将参与电力系统调频的所有变频空调进行分类,并引入权重因子,实现对不同类型变频空调的聚合控制;根据系统的运行状态,通过模糊控制规则调节参与需求响应中各类变频空调的出力,辅助发电机组改善系统的动态调频性能。仿真实验结果表明,采用该策略可显著提高频率调节速度和降低超调,并在一定程度上降低调频能耗,有助于改善电网的调频性能。     

电子束焊接高品质大功率逆变高压电源研究

150kV逆变高压电源与原有中频发电式高压电源相比,具有更高的高压稳定度和更小的纹波,从而提高了工艺的稳定性和重复性。本文中所设计的电子柬焊接用高压电源,基于先进逆变技术和倍压拓扑技术,不仅动态响应快、电气性能指标高及控制性能好,而且具有体积小、重量轻、效率高等一系列优点,完全能够满足电子束焊接的工艺要求。     

一种新颖的在线自校正死区补偿策略

为解决正弦脉宽调制(SPWM)电压源逆变器在低频和轻载时死区效应所导致的相电压、相电流畸变和转矩脉动等问题,提出了一种新颖的在线自校正死区补偿策略。该策略考虑了死区时间、功率器件管压降、开通时间、关断时间等对逆变器输出电流的影响,而且对直流母线电压和载波频率的波动进行了自校正在线计算补偿。最后,对输出电流进行了死区补偿前和补偿后的对比试验,结果表明该方法具有较好的补偿效果。     

交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流,同时输出增加了谐波分量,使系统的输出转矩存在很大脉动,尤其电机在低速运行时,可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响,特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法,该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断,且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量,具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点,较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

计及系统性能提升的谐振式无线充电开关器件死区优化

针对双边LCC谐振式无线充电的逆变器金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)死区时间设置影响传输功率及效率的问题,提出了一种适用于其拓扑结构的死区优化设计方法。首先建立了双边LCC谐振式无线充电系统的数学描述,并简述其运行模态,推导出次级侧补偿电容与输入感性阻抗的量化规律。然后据此提出了一种死区时间优化设计方法,以实现与无线充电系统特性密切相关的逆变器软开关。最后,搭建了一套实验平台,实验结果表明,此优化设计方法可确保逆变器运行完全实现软开关,提高了无线电能传输功率及效率。     

并联型有源电力滤波器两种控制方法的性能分析

通过分析有源电力滤波器的补偿谐波的工作原理,提出了一种基于功率平衡双闭环的新型控制方法,将逆变器输出电流的参考值直接从负载电流中减去基波有功分量,消除了谐波检测的过程,控制更简单,但稳态误差大,动态稳定性差.在此基础上提出了基于瞬时无功理论负载谐波电流前馈的控制方法,采用三相锁相环对电网电压的相位进行跟踪锁定,使谐波电流检测、系统谐波及无功补偿更精确.通过Matlab仿真研究及对两种方法的性能进行对比,加负载谐波电流前馈能起到更好的补偿效果.