基于电流源型逆变器驱动的五相永磁同步电机控制策略研究 被引量：2

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作者 杨士杰 郑萍 +2 位作者 佟诚德 隋义 王明峤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2843-2852,I0027,共11页

在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出... 在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出侧并联滤波电容网络,实现对高频谐波的旁路作用。该文对五相电流源型驱动系统控制策略进行研究,采用五相半桥型逆变器拓扑结构,电机绕组采用星型连接方式以限制零序电流,给出基波与谐波电流矢量空间分布特征,提出双平面矢量脉宽调制策略,有效抑制3次谐波电流。考虑到逆变器输出侧CL型负载可能引起的谐振问题,采用基于电机电流的有源阻尼策略,降低谐振电流分量,提升系统稳定性。最后,通过实验验证所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机驱动 电流源型逆变器 电流型空间矢量调制 CL谐振 有源阻尼

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基于SVPWM的三相电流源型逆变器简化重叠区补偿策略

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作者 严庆增 张子旭 +2 位作者 郭龙振 何金奎 冯兴田 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第12期104-110,共7页

电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路... 电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路,但会使输出电流谐波增加。该文首先分析传统三相CSI的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)及其重叠区效应,进而提出基于SVPWM的简化重叠区补偿策略,并通过MATLAB/Simulink进行了仿真验证。提出的简化重叠区补偿策略能够有效消除重叠区引起的电流畸变,并且简化了实现过程、降低了计算量。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 空间矢量脉宽调制 重叠区效应 简化重叠区补偿

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电流源型逆变器SHE-PWM开关角度的计算方法研究 被引量：13

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作者 官二勇 宋平岗 +1 位作者 叶满园 刘顺炮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期62-65,共4页

该文以电流源型逆变器(CSI)为研究对象,对特定消谐技术(SHE)的应用进行了分析和研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时,非线性超越方程组计算初值选择困难的问题,提出了以梯形调制法(TPWM)生成方程组初值的方法,使求解速度明显加快... 该文以电流源型逆变器(CSI)为研究对象,对特定消谐技术(SHE)的应用进行了分析和研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时,非线性超越方程组计算初值选择困难的问题,提出了以梯形调制法(TPWM)生成方程组初值的方法,使求解速度明显加快;根据非线性方程组的数值解进行了仿真和实验,其结果证明了计算结果的正确性。 展开更多

关键词 电力电子 特定消谐技术 非线性超越方程组 电流源型逆变器

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电流源型逆变器电机驱动系统的储能电感电流与转子磁链最优控制策略 被引量：9

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作者 苗轶如 刘和平 +1 位作者 张威 刘平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2757-2768,共12页

在电流源型电机驱动系统中,直流侧电压源与储能电感共同构成电流源为交流负载提供能量,然而在调制过程中,因储能电感电流无法独立控制而导致电流出现断续或持续增加的问题,且电机减速时无法实现能量回馈。该文在电流源型逆变器的直流侧... 在电流源型电机驱动系统中,直流侧电压源与储能电感共同构成电流源为交流负载提供能量,然而在调制过程中,因储能电感电流无法独立控制而导致电流出现断续或持续增加的问题,且电机减速时无法实现能量回馈。该文在电流源型逆变器的直流侧增加电压–电流变换电路实现对储能电感电流的控制及能量的回馈,并设计一种适合于储能电感电流的滞环控制策略。与此同时,为了提高直流侧电流利用率,降低线路损耗,通过推导出转子磁链定向后储能电感电流与转子磁链的稳态数学关系,得到不同转速与电磁转矩情况下转子磁链与储能电感电流最优给定值的确定方法,并在此基础上设计电机转速、转子磁链闭环控制策略。仿真和实验结果验证了所提出的转子磁链与储能电感电流给定值计算方法的正确性,且基于储能电感电流调节的感应电机矢量控制系统在不同工况下均具有良好的稳态、动态性能。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 电压–电流变换器 储能电感电流 转子磁链最优给定 转速控制器

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电流源型逆变器叠流时间效应的平均电流前馈补偿策略 被引量：5

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作者 苗轶如 刘和平 +1 位作者 王华斌 路莹超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4183-4193,共11页

为了保持电流源型逆变器直流侧储能电感电流的连续,需要对开关管驱动信号加入关断延时。因此在换流时会出现一段叠流时间,引起逆变器输出电流的谐波畸变率增加。该文对换流过程中叠流时间效应进行分析,推导出逆变器输出电流的非线性误... 为了保持电流源型逆变器直流侧储能电感电流的连续,需要对开关管驱动信号加入关断延时。因此在换流时会出现一段叠流时间,引起逆变器输出电流的谐波畸变率增加。该文对换流过程中叠流时间效应进行分析,推导出逆变器输出电流的非线性误差与三相滤波电容电压矢量的关系。再根据冲量等效原理将电流的误差脉冲信号等效成连续周期信号,并利用傅里叶分析推导出叠流时间产生的谐波分量表达式,进而提出一种平均电流前馈补偿策略。仿真与实验结果表明,提出的补偿策略在不同叠流时间情况下均能补偿基波的幅值,降低谐波畸变,故验证了理论分析及补偿策略的正确性与可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 叠流时间 换流 补偿策略 谐波畸变 滤波电容电压

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基于直流侧储能电感电流最优给定的三相电流源型逆变器控制策略 被引量：5

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作者 苗轶如 刘和平 +2 位作者 华泽玺 刘静 程章格 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期349-362,共14页

传统三相电流源型逆变器在空间矢量调制过程中,直流侧储能电感电流在一个载波周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先对传统三相电流源型逆变器直流侧拓扑做出改进,深入分析... 传统三相电流源型逆变器在空间矢量调制过程中,直流侧储能电感电流在一个载波周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先对传统三相电流源型逆变器直流侧拓扑做出改进,深入分析调制过程中电流源型逆变器的三种工作模式,提出任意工作条件下储能电感电流最优给定值的计算方法,并针对改进拓扑设计调制策略以维持储能电感电流的稳定。然后,建立两相旋转坐标系下三相电流源型逆变器的交流侧数学模型,据此设计电压内环与电流外环闭环控制系统。仿真和实验结果表明,直流储能电感的最优给定电流能够满足交流侧的电流需求且电流可以维持在限定值附近,同时逆变器负载电流能够精确跟随给定,系统具有良好的稳态和动态性能,证明了所提调制及控制策略的可行性与正确性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 储能电感电流 最小限定值 最优给定电流 负载电流控制

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基于五相电流源型逆变器的一种新型PMSM就近空间矢量容错组合策略 被引量：3

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作者 陈超 陈振 +3 位作者 赵静 高聪哲 刘向东 廖晓钟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期404-412,共9页

随着社会的发展,舰船、卫星、电动汽车等领域对电机驱动系统可靠性的要求越来越高,与电机本体相比,驱动器更容易发生开路故障,这使驱动器开路故障容错策略研究受到越来越广泛的关注。该文基于五相电流源型PMSM驱动系统,针对驱动器开路故... 随着社会的发展,舰船、卫星、电动汽车等领域对电机驱动系统可靠性的要求越来越高,与电机本体相比,驱动器更容易发生开路故障,这使驱动器开路故障容错策略研究受到越来越广泛的关注。该文基于五相电流源型PMSM驱动系统,针对驱动器开路故障,提出一种就近空间矢量容错组合策略。该策略根据空间电流矢量幅值与相位的特点,结合矢量控制原理,在开路故障条件下就近选择空间电流矢量进行目标电流矢量合成,实现电磁转矩的平稳控制并维持电机的平稳运行。该策略简单方便,解决了传统电压源型驱动系统中容错控制策略开关频率不固定的问题,提高了系统稳定性。仿真实验表明,在故障条件下,该容错策略可以有效地实现电机继续平稳运行的目标。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 五相永磁同步电机 逆变器开路故障 容错控制

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电流源型逆变器电机驱动系统的直流链电流控制 被引量：7

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作者 赵文祥 周书文 +1 位作者 宋世昌 陶涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期5185-5193,共9页

电流源型逆变器(CSI)电机驱动系统通常使用电压源串联电感来实现恒定的直流链电流,然而因这种方式未对直流链电流进行控制,直流链电流会出现断续或持续增加的问题。为此,采用DC-DC变换器电路设计PI控制器,可以实现对直流链电流的控制。... 电流源型逆变器(CSI)电机驱动系统通常使用电压源串联电感来实现恒定的直流链电流,然而因这种方式未对直流链电流进行控制,直流链电流会出现断续或持续增加的问题。为此,采用DC-DC变换器电路设计PI控制器,可以实现对直流链电流的控制。同时,详细分析一个周期内DC-DC变换器与CSI的电压变化规律,通过优化CSI的电流矢量序列,使得直流链电流纹波得到抑制,提高了输出端电机的电流波形质量。实验结果验证了所提出的直流链电流控制方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 直流链电流 电流矢量序列 直流链电流纹波

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一种小输入侧电感具有漏电流抑制能力的单相单级电流源型逆变器 被引量：5

9

作者 岳秀梅 郭明乾 +3 位作者 朱晓楠 汪洪亮 唐伟 李中奇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4516-4525,共10页

传统的电流源型逆变器通常需要很大的直流侧电感保证输入电流的恒定,增加逆变器的体积、成本和损耗。当电流源型逆变器应用在光伏并网发电系统时,还需具备漏电流抑制的能力。文章提出一种新型的无变压器单相单级电流源型逆变器,能够根... 传统的电流源型逆变器通常需要很大的直流侧电感保证输入电流的恒定,增加逆变器的体积、成本和损耗。当电流源型逆变器应用在光伏并网发电系统时,还需具备漏电流抑制的能力。文章提出一种新型的无变压器单相单级电流源型逆变器,能够根据输入电压和电网电压间的关系在Buck模态和Boost模态之间切换,在逆变器的整个运行流程中能够保持共模电压的恒定,从而有效地抑制漏电流的产生。所提逆变器无需保持输入侧电流的恒定,可以降低对输入侧电感的需求。最后,通过搭建一个220V/1500W的实验平台以验证所提方案的可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 漏电流 直流侧电感 光伏

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新型单相电流源型光伏并网逆变器的调制与控制策略研究

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作者 徐奇伟 付逸伦 +2 位作者 苗轶如 赵一舟 罗凌雁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期412-420,共9页

与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关... 与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关电流源型并网逆变器为研究对象,首先针对直流母线电流的给定与控制方法展开研究,然后针对电流源型逆变器开关信号不能通过传统调制方式直接产生的问题,推导出开关信号的逻辑表达式;接下来针对网侧LC滤波器存在的尖峰谐振问题,引入电容电压有源阻尼环节,在考虑数字延时的情况下,建立网侧部分的数学模型,结合幅频特性曲线研究电容电压反馈系数与网侧电流比例-谐振控制器参数优化设计方法;最后构建仿真模型与实验平台,进行仿真与实验验证。结果表明,逆变器能输出高品质电能,同时具有良好的动态性能,证明该文的理论分析与所提方法是正确可行的。 展开更多

关键词 光伏发电 脉冲调制 谐振 电流源型逆变器 直流母线电流 有源阻尼

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反激型电流源光伏并网逆变器的损耗分析与优化设计 被引量：14

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作者 丰瀚麟 肖华锋 谢少军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期814-820,共7页

研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型... 研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型进行验证的基础上,应用该模型进行了一个160W光伏并网逆变模块的优化设计,实验证明该方法能够为反激型并网逆变器的设计提供一套有效的设计方法,达到优化系统参数的目的。 展开更多

关键词 反激型电流源逆变器 光伏并网 损耗分析 优化设计

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新型电流源型三相逆变器的软开关拓扑设计 被引量：2

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作者 吕志香 吕德刚 《现代电子技术》 北大核心 2016年第1期157-162,共6页

针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控... 针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控制方法。提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑,明确了其控制逻辑,分析其各个模态的电压电流特征和工作波形图。最后使用Matlab仿真软件在电流空间矢量控制下进行总体仿真,验证了拓扑及其控制方法的可行性和有效性,实现了开关的软化,降低了开关应力,并提高了效率。 展开更多

关键词 电流源型三相逆变器 电流空间矢量 双向拓扑 软开关

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基于PSCAD的电流源型超导磁储能装置建模研究 被引量：2

13

作者 李晋 徐智 刘春梅 《陕西电力》 2012年第6期23-27,共5页

介绍了电流源型超导磁储能装置(CSMES)的基本结构和工作原理,在PSCAD/EMTDC环境下建立了CSMES的全时域仿真模型。通过模型仿真,研究了CSMES的工作特性。仿真结果表明CSMES作为FACTS装置能够实现四象限的快速功率交换,有效提高电力系统... 介绍了电流源型超导磁储能装置(CSMES)的基本结构和工作原理,在PSCAD/EMTDC环境下建立了CSMES的全时域仿真模型。通过模型仿真,研究了CSMES的工作特性。仿真结果表明CSMES作为FACTS装置能够实现四象限的快速功率交换,有效提高电力系统的稳定性。 展开更多

关键词 超导磁储能 电流源型逆变器 四象限功率交换 功率跟踪 建模

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高温超导磁储能装置功率调节特性实验研究 被引量：1

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作者 孙海顺 文劲宇 +1 位作者 唐跃进 程时杰 《水电能源科学》 2006年第5期46-49,57,共5页

介绍了所研制的直接冷却式高温超导磁储能(SMES)系统,通过动模实验研究了具有电流源型逆变器SMES装置的功率调节特性,包括装置的储能、有功功率和无功功率调节过程和特性等。研究结果表明,该装置具有快速有效与系统交换功率的能力,可以... 介绍了所研制的直接冷却式高温超导磁储能(SMES)系统,通过动模实验研究了具有电流源型逆变器SMES装置的功率调节特性,包括装置的储能、有功功率和无功功率调节过程和特性等。研究结果表明,该装置具有快速有效与系统交换功率的能力,可以在四象限内进行有功功率和无功功率独立调节,从而为实现电力系统动态不平衡功率补偿创造了条件。 展开更多

关键词 高温超导 SMES 电流源型逆变器 功率调节

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