基于DSP的PWM整流技术研究

整流器(即AC/DC变换装置)的发展经历三个阶段:由最初的二极管整流或者叫不可控整流,发展到后来的晶闸管整流即相控整流以及近年来更先进的门极可关断功率开关管整流器(PWM整流)。其中前两种整流器即二极管整流和晶闸管整流的缺点是对电网谐波污染严重,而且电网两侧功率因数低。随着电力电子技术的不断发展,PWM整流作为一新的整流技术,对传统的整流器进行了全面的改进。本文将DSP芯片即TMS320LF2407作为控制芯片引入到PWM整流技术中,大大提高了系统的控制精度和实时响应能力,该芯片快速的数据处理能力和丰富的硬件资源被广泛应用于电力电子及自动化的各个领域。     

大型风管道的流量测量系统设计与实践

目前常用的大型管道风量测量仪表已无法满足现场测量精度的要求.针对现代工业需要.天津研制出一套新型风管道测量系统,详细阐述了系统的组成、功能、结构设计及关键部件的工作原理.该系统经过一年多的实际应用表明,系统的测量精度高,设备维护量低,完全满足用户的要求.     

单周期控制的高功率因数整流器

为了实现高功率因数的整流,对三相电压型PWM（Pulse width Modulate）整流器的拓扑结构和控制方法进行了研究,以其为研究对象,重点在于对三相电压型PWM整流器单周期控制方式的研究。首先建立了三相PWM整流器的数学模型,根据单周期控制特点,设计了控制系统电路框图。然后基于MATLAB/SIMULINK软件平台,建立了基于单周期控制的三相电压型PWM整流器的仿真模型,进行系统验证。最后以DSP为核心设计系统的控制电路和检测电路。编写相应的DSP实现程序,并在DSP开发系统上进行调试。仿真和实验结果都表明单周期控制是一种有效的控制方法,实现了功率因数基本为1的目的。     

单相航空PWM整流器研究与设计

研究航空整流器优化设计,针对单相电压型PWM整流器直流侧电容选择以及控制系统设计的问题,为提高控制系统电流稳定性和响应特性,提出了直流侧电容因瞬态过程中输入及输出功率不平衡而引起电压波动的解决方法.分别采用两种不同方法设计控制系统并比较,选择其中基于ITAE最优控制模型法作为控制系统电流环调节器的设计方法,采用频域校正法作为控制系统电压环调节器的验证方法.在确定各元件的取值原则与控制系统参数的条件下,在Matlab上建立仿真模型,并进行仿真,验证参数选取的合理性与控制系统设计的优越性.     

Delta调节单相电流型高频整流器仿真研究

针对Ｄｅｌｔａ调节单相电流型高频整流器．给出了电路的数学模型．讨论了系统运行原理．且运用功能模块化仿真结构对系统进行了仿真研究．仿真结果与分析一致。     

基于直流侧混合电压谐波注入的低谐波串联36脉波整流器

为满足整流器高电压输出和提升串联12脉波整流器谐波抑制能力,提出一种使用直流侧混合脉波倍增技术的低谐波串联36脉波整流器。基于隔离型串联12脉波整流器,在其直流侧设置混合电压谐波注入电路且负载端并联滤波电容,可同时抑制交、直流侧谐波,实现低谐波运行。混合谐波注入电路参与调制两个整流桥间电流和电压波形,最终使交流侧输入电压阶梯数由12提升至36。该文分析所提36脉波整流器工作机理,设计注入变压器最优电压比、功率管IGBT导通角及其控制电路,研究正常状态下和IGBT故障下整流器的运行特性,并使用硬件在环（HIL）测试系统验证了理论分析的正确性。实验结果表明,所提整流器器件利用率高、谐波含量低,IGBT故障下具备鲁棒性强、输出电压增益高的特点,可应用于高电压、高功率变流场合。     

级联H桥整流器输出电压均衡控制及稳定分析

级联H桥整流器(CHBR)体积重量小,可成倍提高等效开关频率,适用于航空、车载等对供电电源具有高功率密度技术要求的场合。实现输出直流侧电容电压均衡控制是CHBR实际应用的技术难点,此处以单相两单元CHBR为例,分别结合单极性倍频调制与载波移相正弦脉宽调制(SPWM)控制技术,提出了一种输出直流电容电压均衡改进控制策略,并通过相量图定量分析了系统稳定域,给出了输出直流负载不平衡度的定量表达式。最后通过系统仿真和原理样机实验验证了理论分析的正确性。     

电网不平衡下的Vienna整流器网压重构控制策略

在电网不平衡条件下,三相Vienna整流器多数采用网侧电压延迟90°或正负序分离法实现对正负序分量进行控制,而对正负序分量分别控制会增加控制系统复杂性并降低控制效果。为此提出了一种电网不平衡下的Vienna整流器网压重构控制策略,通过对网侧电压进行重构,使输入至内环的参考电压为平衡电压,实现Vienna整流器的稳定运行。电流内环采用将多个准比例谐振控制器级联,可实现电流控制器的无静差跟踪并抑制多次谐波分量,提高网侧输入电流总谐波失真(total harmonic distortion,THD)。直流侧电压外环采用滑模变控制,克服了PI控制器参数整定复杂与高超调量等问题。同时,在电网不平衡条件下也具有良好的暂态、稳态性能。最后,在Simulink中进行仿真分析并搭建实验平台进行验证。结果表明,该控制策略减小了网侧输入电流的谐波含量,且提高了Vienna整流器的抗干扰性能,具有良好的鲁棒性与稳定性。     

基于输入电流和输出电压的Vienna整流器单管开路故障诊断方法

单管开路故障是Vienna整流器的常见故障形式,为提高单管开路故障诊断的准确性和可靠性,基于输入电流和输出电压提出了一种故障诊断方法。首先,分析单管开路故障时的故障机理,选取故障时输入电流和输出电压作为故障特征量;然后,通过检测输入电流的零值稳区和分析输出电容电压差的谐波变化,设计故障诊断方法;最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。所提出的方法结合电流、电压故障特性,在快速诊断的同时大幅提高了诊断结果的准确性和可靠性,在负载突变的情况下仍能正确工作,并且不需要添加额外的硬件设备,方便嵌入已有的控制系统中,能够实现单管开路故障的快速在线诊断。     

基于IGBT选型的整流器、逆变器损耗计算新方法研究

随着“双碳”概念深入人心,为满足企业对于节能减排、绿色发展的要求,以1 140 V/75 kW变频调速系统为研究对象,提出一种新颖的整流器和逆变器IGBT计算损耗方法,用于IGBT的选择和电力电子散热装置的设计。在实现过程中,考虑栅极驱动电阻和直流母线电压对损耗的影响,给出IGBT的导通损耗、总开关损耗、效率和结温的分析方法。基于IGBT损耗与结温的相互作用,得出IGBT结温曲线。并对IGBT进行了选择校核,仿真及实验验证了所提方案的正确性。