矩阵式变换器技术研究概况

矩阵式变换器是一种直接型交流-交流电力电子变频装置，具有能量双向流通、正弦输入输出电流、输入功率因数为1等一系列优点。在过去的三十年间，矩阵式变换器技术的研究与开发取得了长足的进展。本文对国内外矩阵式变换器的研究历程进行了概述，并归纳总结了矩阵式变换器存在的主要问题以及近年来的研究热点。     

基于PE-PRO／V850IA4的变频空调无传感器过调制技术开发（续）

在永磁同步电机空调变频器系统高速运行时,传统的SVPWM控制无法使电机获得最大的输出转矩。同时,由于工作环境的限制,系统无法安装位置传感器。针对以上特点,文中采用模型参考自适应方法辨识电机转子位置,并采用单模式过调制算法控制逆变器,并在Myway（迈为）公司PE-PRO／V850IA4开发系统上实现了无传感器过调制永碰同步电机矢量控制系统。该开发系统具有功能完善,调试方便,安全可靠等优点,是一种高性能的电机实验平台。实验结果表明,文中所采用的控制方法不仅可以实现永磁同步电机一压缩机系统的高速稳定运行,而且有效地提高了系统的带负载能力。     

大容量PWM逆变器对交流电机的轴电压和轴承电流的影响

本文就在大容量ＰＷＭ逆变器供电情况下,逆变器对交流电机的轴承造成损坏的起因,影响和补救措施作了综述,着重介绍了所产生的轴电压和轴承电流对轴承的损坏作用。     

RB-IGBT矩阵变换器传动系统中的一种新颖两步换流策略

本文基于600V/100A逆阻式IGBT(RB-IGBT)研制了一台三相/三相矩阵变换器样机.实验中采用间接空间矢量调制算法,实现了该样机对一台异步电机的转差频率闭环恒压频比控制.提出了一种新颖的两步换流策略实现了双向功率开关间的可靠换流.该换流策略不需要任何电流电压传感器,仅依靠本文为RB-IGBT设计的驱动保护电路中的集-射电压检测单元即可获取换流所需信息.文中最后给出了样机照片和在不同负载条件下系统的实验结果.实验结果表明,所提出的换流策略是有效的,用于矩阵变换器-异步电机系统,具有较好的驱动性能.     

多路数字绝缘电阻测试仪用的直流电源设计

基于反激式单片开关电源的设计方案,设计了多路数字绝缘电阻测试仪使用的250V直流电源.设计了基于TL431和电阻网络的精密反馈电路,以满足电源输出电压幅值高,精度高的要求.介绍了电路的工作原理以及主要参数的确定方法.实验结果表明,电源达到了设计目标,满足多路数字绝缘电阻测试仪测量精度的要求.     

无传感器交流传动技术的展望

在电机轴上无机械速度传感器的可控交流电机驱动，由于其低廉的价格和较高的可靠性，一直备受关注。为了取代传感器，它通过测量定子电流和电机端电压得到转子速度信息。矢量控制传动需要估计定子或转子磁通基波的大小和空间位置。为此需要使用开环估计器或闭环观测器，它们在准确性、鲁棒性以及对模型参数变化的敏感性等性能上均不相同。通过信号注入即利用电机的各向异性，可以获得零速范围附近的动态性能和稳态速度精度。本文使用复杂空间矢量的信号流程图来形象地描述交流电机无传感器的控制系统。     

SVC和APF联合系统的研究

提出了静止无功补偿器(SVC)和有源电力滤波器(APF)联合运行进行无功补偿和谐波治理的方案;介绍了系统的拓扑结构、分析了系统的稳定性,指出当APF采用"只检测特定次谐波电流"的检测方法时,其与SVC的耦合程度小,系统能稳定运行.在此基础上,研究了一种适用于APF的k次谐波电流检测方法,并深入分析了SVC和APF的控制策略.样机实验结果验证了k次谐波电流检测方法和控制策略的有效性和正确性.     

矩阵式变换器的稳态网侧性能分析

矩阵式变换器是一种直接型的交-交变换器，没有中间大容量直流储能环节，具有功率因数高，谐波小等特点。本文根据矩阵式变换器的空间矢量调制原理以及四步换流策略，仿真研究了不同采样频率，四步换流策略最小开关时间及电流方向检测错误等对稳态网侧性能的影响。根据实际情况为实验样机设计了一台输入滤波器，达到了很好的滤波效果。     

一种改进的内埋式永磁同步电机-脉动负载调速系统转子转速估算方法

在采用无速度传感器控制的内埋式永磁同步电机(IPMSM)驱动周期性脉动负载调速系统中,为了精确地估算转子转速的脉动,提出了一种改进的转子转速估算方法。驱动系统采用转子磁场定向矢量控制和基于模型参考自适应系统(MRAS)的转子位置估算作为其基本的控制策略。通过JMAG软件对电机进行电磁场分析,得到了基于有限元方法的变参数电机模型,进而确定了随电机相电流和转子位置变化的电机参数值,将这些变化的参数嵌入到模型参考自适应系统(MRAS)中以提高转速估算的精度。同时,本文对电机输出转矩还采用了前馈补偿策略以匹配周期性脉动负载来减小转速脉动。通过实验验证了所提出方法的可行性与有效性,实验结果表明,在脉动负载条件下该改进方法能够大幅降低转子实际转速与估算转速之间的误差。     

无传感器永磁同步电机调速系统高速运行性能研究

在永磁同步电机—压缩机系统高速运行时,传统的SVPWM控制无法使电机获得最大的输出转矩。同时,由于工作环境的限制,系统无法安装位置传感器。针对以上特点,本文采用模型参考自适应方法辨识电机转子位置,并采用单模式过调制算法控制逆变器,实现了无传感器过调制永磁同步电机矢量控制系统。仿真和实验结果表明,本文所采用的控制方法不仅可以实现永磁同步电机-压缩机系统的高速稳定运行,而且有效地提高了系统的带负载能力。