高频隔离型光伏并网逆变器拓扑及其控制策略 被引量：13

1

作者 梁晖 罗浩 +1 位作者 聂志强 陈彪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2302-2308,共7页

在全桥倍流DC/DC拓扑的基础上加以改进,提出了一种高频隔离光伏并网逆变器拓扑,所提拓扑保留了倍流电路电流纹波小等优点;且高频变压器输出经过一级变换直接输出低频交流,无直流环节,有利于提高系统效率。引入混合型正弦脉宽脉位调制(si... 在全桥倍流DC/DC拓扑的基础上加以改进,提出了一种高频隔离光伏并网逆变器拓扑,所提拓扑保留了倍流电路电流纹波小等优点;且高频变压器输出经过一级变换直接输出低频交流,无直流环节,有利于提高系统效率。引入混合型正弦脉宽脉位调制(sinusoidal pulse width and position modulation,SPWPM)策略,将正弦调制和高频逆变功能均在前级逆变器完成;后级倍流电路工作在工频和高频混合模式,有利于减小开关管损耗及保证电流平滑换流。同时为消除并网电流控制策略中静态误差等问题,采用比例谐振(proportion resonant,PR)控制器代替传统的比例积分(proportion integral,PI)控制器。仿真分析和实验结果验证了所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 高频隔离 混合型SPWPM PR控制器

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非线性隔振及时滞消振方法研究进展 被引量：16

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作者 孙秀婷 钱佳伟 +1 位作者 齐志凤 徐鉴 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期308-356,共49页

振动问题与人类日常生活和科技发展紧密相关.振动不但会干扰人类的生活、影响人类健康,也会造成建筑物、机械设备和精密仪器无法正常使用甚至损坏.于是,在航空航天、汽车工程、船舶工程、大型结构及精密仪器加工等领域,人们利用弹性元... 振动问题与人类日常生活和科技发展紧密相关.振动不但会干扰人类的生活、影响人类健康,也会造成建筑物、机械设备和精密仪器无法正常使用甚至损坏.于是,在航空航天、汽车工程、船舶工程、大型结构及精密仪器加工等领域,人们利用弹性元件或控制装置形成有效的振动隔离或消除装备,有效的隔振能够提高人员和装备的安全性、稳定性、可控性和舒适性.现代结构的大型化和复杂化发展,对隔振和消振器的宽频抑振效果提出了新挑战.然而,基于线性理论的设计优化方法在分析和应用中出现了无法调和的矛盾,即,如果要拓宽隔振频带,就必须降低隔振结构的刚度,这导致结构承载能力下降.本文对典型的非线性隔振器高静低动设计方法、动力学建模、动力学分析进行了详细的综述,阐明不同机理下呈现的恢复力本构和准零刚度设计准则,在面向航空航天、精密加工、汽车船舶等领域的不同需求时,能够从动力学特征上进行选型;另外,关注到基于仿生和超结构的隔振和消振设计方法,在非线性恢复力本构的力学机理解释和调控上产生了新的问题和挑战,引发出变刚度、大变形动力学分析及其控制新方法、新策略和实验新技术的研究;最后,随着结构零部件向着轻质化和柔性化的方向发展,运动部件末端的隔振效果受限于部件的柔性,即使通过耦合多层准零刚度结构也难以实现被隔结构在空间上的快速定位,关注到时滞控制的调幅调频机理,本文对时滞抑振原理及设计方法进行讨论,提供时滞抑制柔性低频振动成功案例,为极端工况下的有效、简单、快速的主动隔振消振提供了可能性.未来,基于大数据时代的数据密集型研究范式,非线性隔振和消振技术将面向复杂工况实现更精确、更智能的控制效果,在精密仪器、航空航天等国家重大需求领域实现泛化应用. 展开更多

关键词 振动隔离 高静低动 准零刚度 非线性动力学 时滞控制

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准单级单向Buck直流变换器型高频链并网逆变器 被引量：3

3

作者 陈道炼 严斌 +2 位作者 陈峰 左巧安 林真 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期54-60,共7页

提出准单级单向Buck直流变换器型高频链并网逆变器电路结构与拓扑族。其电路结构是由单向隔离Buck直流变换器和极性反转逆变桥级联构成;其拓扑族包括推挽正激式、双管正激式、并联交错双管正激式、半桥式和全桥式电路。深入分析研究类... 提出准单级单向Buck直流变换器型高频链并网逆变器电路结构与拓扑族。其电路结构是由单向隔离Buck直流变换器和极性反转逆变桥级联构成;其拓扑族包括推挽正激式、双管正激式、并联交错双管正激式、半桥式和全桥式电路。深入分析研究类逆变器的电路拓扑、电流瞬时值控制策略、稳态原理特性和关键电路参数设计准则。以推挽正激式拓扑为例,设计并研制出1kW48VDC/220V50HzAC并网逆变器样机。研究结果表明,此类逆变器具有高频电气隔离、电路结构简洁、准单级功率变换、变换效率高、极性反转逆变桥功率开关电压应力低且为ZVZCS、并网电流质量高等优点。 展开更多

关键词 并网逆变器 高频链 单向Buck直流变换器 推挽正激式 准单级 电流瞬时值控制

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组合整流式高频环节逆变器 被引量：1

4

作者 阚加荣 谢少军 +3 位作者 朱晓琴 姚志垒 吴云亚 顾春雷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期213-218,共6页

根据并网逆变器轻型化和需要电气隔离的要求,提出一种组合整流式高频环节逆变器。给出了该逆变器各开关器件控制信号产生的方式和逆变器主要的波形。分析了电路的工作模态。根据对变压器输入电压和逆变器输出电压波形的傅里叶分解,指出... 根据并网逆变器轻型化和需要电气隔离的要求,提出一种组合整流式高频环节逆变器。给出了该逆变器各开关器件控制信号产生的方式和逆变器主要的波形。分析了电路的工作模态。根据对变压器输入电压和逆变器输出电压波形的傅里叶分解,指出逆变器工作于高频状态,而逆变器输出电压可以采用LC滤波器得到正弦电压。比较了组合整流式逆变器和单极性高频脉冲交流环节逆变器,得出各自的优缺点。实验结果表明了所提逆变器具有优良的性能,适用于并网逆变器。 展开更多

关键词 高频环节逆变器 隔离 组合整流 并网

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准零刚度隔振系统的分析及研究进展 被引量：4

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作者 刘涛 李爱群 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期997-1012,共16页

基于准零刚度隔振系统的基本原理,对准零刚度非线性系统在简谐力激励和位移激励情况下的动力学特性进行了系统分析,进一步展开论述了准零刚度隔振系统的结构设计理念和研究框架,总结了准零刚度隔振系统的研究现状和准零刚度隔振器的主... 基于准零刚度隔振系统的基本原理,对准零刚度非线性系统在简谐力激励和位移激励情况下的动力学特性进行了系统分析,进一步展开论述了准零刚度隔振系统的结构设计理念和研究框架,总结了准零刚度隔振系统的研究现状和准零刚度隔振器的主动控制理论进展.最后阐述了准零刚度隔振中现存许多亟待解决和值得深入研究的方向,提出了准零刚度隔振系统在三维隔振和复杂随机振动等领域尚存的问题,为设计新型的准零刚度隔振系统提供借鉴与参考. 展开更多

关键词 准零刚度 高静低动 低频隔振 主动控制

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组合双向升压直流变换器型高频链逆变器 被引量：1

6

作者 陈艳慧 陈道炼 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期32-38,43,共8页

提出了一类组合双向升压直流变换器型高频链逆变器电路结构与拓扑,它由两个隔离双向升压型直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。深入研究了互补和独立两种电压瞬时值反馈控制方案及关键电路参数设计准则等。研究表明,采用互补控... 提出了一类组合双向升压直流变换器型高频链逆变器电路结构与拓扑,它由两个隔离双向升压型直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。深入研究了互补和独立两种电压瞬时值反馈控制方案及关键电路参数设计准则等。研究表明,采用互补控制时占空比变化范围小、副边功率开关电压应力小、输入电流和输出电压纹波小等特点;采用独立控制时占空比变化范围大、副边功率开关电压应力大、输入电流及输出电压纹波大等特点。研制了单端式500VA 18-32VDC/115V400HzAC互补控制逆变器样机,给出了样机测试结果。 展开更多

关键词 隔离升压直流变换器 双向功率流 高频链 逆变器

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一种准正弦波逆变电源的设计

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作者 杨文通 李帅 +2 位作者 刘志峰 张爱平 王建华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第11期143-145,75,共4页

采用高频多级逆变方案设计的一款准正弦逆变电源。此电源以12V直流电输入,经过高频逆变整流环节(DC-DC)和PWM逆变环节(DC-AC),在输出终端得到高质量的准正弦交流电。并对遇到的电磁干扰问题进行分析和排除。由于采用集成逻辑芯片和高频... 采用高频多级逆变方案设计的一款准正弦逆变电源。此电源以12V直流电输入,经过高频逆变整流环节(DC-DC)和PWM逆变环节(DC-AC),在输出终端得到高质量的准正弦交流电。并对遇到的电磁干扰问题进行分析和排除。由于采用集成逻辑芯片和高频变压器,使得电源体积小,成本低,转换率高。 展开更多

关键词 工频逆变器 高频多级逆变 准正弦波 电磁干扰

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多谐振控制零电压开关单相高频隔离逆变器 被引量：3

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作者 朱文杰 周克亮 +2 位作者 汪洋 任聪 邱志鹏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期123-131,共9页

针对双功率方向高频隔离变换器开关电压应力大、难以实现软开关等问题,为了提高输出电能质量,提出一种双向功率流两级高频隔离逆变器的调制及其控制方法,并对其各个工作模态和电路软开关条件进行详细的分析。该逆变器由原边的H桥、高频... 针对双功率方向高频隔离变换器开关电压应力大、难以实现软开关等问题,为了提高输出电能质量,提出一种双向功率流两级高频隔离逆变器的调制及其控制方法,并对其各个工作模态和电路软开关条件进行详细的分析。该逆变器由原边的H桥、高频隔离变压器和位于副边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器副边的电压过冲和振荡。设计该逆变器及其配套钳位电路的调制方法,建立其数学模型,并采用多谐振控制器进行输出电压的精确控制。周波变换器和钳位电路均实现了零电压开关,讨论了原边中全桥电路的零电压开关条件。制作了1 kVA的实验样机,分别在电阻负载和整流器负载下进行了实验,测得总谐波畸变率分别为0.544%和3.1%,验证了调制方法和控制策略的有效性。 展开更多

关键词 逆变器 零电压开关 有源钳位 双功率流 高频隔离 谐振控制

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矿用高频隔离型变频调速无速度传感器矢量控制 被引量：7

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作者 刘文壮 刘建功 +2 位作者 王毅颖 伯磊 郝育红 《工矿自动化》 北大核心 2022年第8期100-106,共7页

在煤矿中、高压及有限场合,变频器采用工频变压器接入电网且被控电动机大多采用开环控制,存在工作空间狭小、结构复杂和电动机控制鲁棒性差等问题。针对上述问题,提出了一种基于高频隔离型变频调速拓扑结构的无速度传感器矢量控制策略... 在煤矿中、高压及有限场合,变频器采用工频变压器接入电网且被控电动机大多采用开环控制,存在工作空间狭小、结构复杂和电动机控制鲁棒性差等问题。针对上述问题,提出了一种基于高频隔离型变频调速拓扑结构的无速度传感器矢量控制策略。对矿用高频隔离型变频调速主电路拓扑及功率传输进行了分析:通过不可控整流环节将输入的三相工频交流电源整流为直流电源,将脉动直流电源进行平滑滤波处理,得到稳定的直流电源,经高频隔离DC−DC级进行变压,然后经三相逆变级将直流电源逆变为电压和频率均可调的交流电源。为减少IGBT开关损耗、节约整体成本并减少其整体结构复杂性,三相整流级采用二极管不控整流策略;高频隔离DC−DC级采用等脉宽调制策略(EPWM);三相逆变级采用无速度传感器矢量控制策略,在该控制策略中采用模型自适应系统(MRAS)进行异步电动机速度估测。采用0.75 kW的三相异步电动机作为被测电动机,对矿用高频隔离型变频调速无速度传感器矢量控制策略进行实验验证,结果表明:①高频隔离DC−DC级两侧直流母线电压波动小于10 V且高频方波电压相等,原边单相逆变方波和高频变压器耦合方波电压波形平滑,整体稳态性能好。②三相逆变级电压、电流波形正弦度良好,波形对称且光滑度较好,三相逆变级稳定性能好,满足电动机运行要求。③随时间增加,励磁电流变化较稳定,转矩电流在启动时响应迅速,且启动阶段转矩电流较大,能产生较大的转矩。④电动机速度稳定阶段速度波动小,加、减速阶段波形趋于一次函数,电动机能够平稳启停。电动机在刚启动时最大转矩可达到稳定转矩的5倍以上,能够较快启动进行工作。 展开更多

关键词 高频隔离型变频器 变频调速 无速度传感器矢量控制 模型自适应 异步电动机 逆变级 高频隔离DC−DC级 整流级

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基于Chen系统多卷波混沌的高频隔离准Z源逆变器传导EMI抑制研究 被引量：4

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作者 李山 贺国东旭 +2 位作者 陈艳 蒋力 秦朗 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2545-2552,共8页

为了优化高频隔离准Z源逆变器的电磁兼容性,建立该逆变器高频模型,引入混沌调制技术,提出使用Chen系统多卷波混沌与传统脉冲宽度调制(PWM)结合的控制方式,分别采用基础混沌与Chen系统多卷波混沌对该逆变器进行电磁干扰(EMI)抑制,并确定... 为了优化高频隔离准Z源逆变器的电磁兼容性,建立该逆变器高频模型,引入混沌调制技术,提出使用Chen系统多卷波混沌与传统脉冲宽度调制(PWM)结合的控制方式,分别采用基础混沌与Chen系统多卷波混沌对该逆变器进行电磁干扰(EMI)抑制,并确定混沌调制系数对该逆变器输出总谐波失真(THD)的影响,最后分别通过saber仿真以及实物仿真验证了理论的正确性。结果表明,采用Chen系统多卷波混沌调制技术可以从噪声源头进行EMI抑制,有效降低高频隔离准Z源逆变器开关频率及其倍频处噪声功率,极大地降低了电磁噪声,进而为该逆变器的电磁兼容性设计提供参考。 展开更多

关键词 高频隔离准Z源逆变器 电磁兼容性 混沌调制技术 Chen系统多卷波混沌 EMI THD

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基于电力电子变压器隔离变压的复合矿用变频器 被引量：6

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作者 张桂林 王毅颖 +2 位作者 刘建功 陈龙飞 刘文壮 《工矿自动化》 北大核心 2021年第10期70-76,共7页

目前矿用变频器与工频变压器分离放置,占用过多井下工作空间,且变频器输出电压谐波含量高、波形质量差。针对上述问题,分析了变压器工作频率与体积的理论关系,得出在传输功率相同的情况下,与工频变压器相比,高频变压器的尺寸更精简,体... 目前矿用变频器与工频变压器分离放置,占用过多井下工作空间,且变频器输出电压谐波含量高、波形质量差。针对上述问题,分析了变压器工作频率与体积的理论关系,得出在传输功率相同的情况下,与工频变压器相比,高频变压器的尺寸更精简,体积更小,功率密度更高。用电力电子变压器(包含高频变压器的DC-DC变换器)取代常见拓扑中的中间滤波电容,提出了一种基于电力电子变压器隔离变压的复合矿用变频器拓扑结构,该拓扑中全控型开关器件IGBT的数量仅为全部功率器件数量的一半,变频器结构更紧凑、体积更小,且减少了开关损耗,降低了硬件复杂度和生产成本,提升了效率和可靠性。给出了该拓扑中三相整流输入级、中间隔离变压传输级和三相变频输出级的控制策略,采用120°坐标系下快速空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法控制输出级,以输出理想的可变频三相对称正弦交流电压。通过仿真和实验分析该变频器各级的稳态和动态特性,结果表明:该变频器可实现变频输出及电压等级的二次变换,输出调压范围更灵活;120°坐标系下快速SVPWM算法降低了输出电压谐波含量,输出的三相电压波形良好。 展开更多

关键词 矿用变频器 电力电子变压器 高频变压器 SVPWM算法 隔离变压 二次变压

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