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级联式有源电力滤波器控制策略及实验研究 被引量:1
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作者 陈敏洁 陈峻岭 +1 位作者 李耀华 王平 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期17-21,共5页
针对由级联式多电平变换器为主电路的有源电力滤波器,其主电路中直流电容相互独立,如果没有有效控制措施,这些独立的电容电压会产生不平衡,严重威胁装置的安全、稳定运行。本论文提出一种有效控制策略,不仅具有良好的补偿效果,而且保证... 针对由级联式多电平变换器为主电路的有源电力滤波器,其主电路中直流电容相互独立,如果没有有效控制措施,这些独立的电容电压会产生不平衡,严重威胁装置的安全、稳定运行。本论文提出一种有效控制策略,不仅具有良好的补偿效果,而且保证了主电路中各级联单元直流侧电容电压恒定和均衡。为了验证所提控制方法和控制策略,本文搭建了两级级联式有源电力滤波器,实验结果表明,该系统具有良好的滤波性能,同时也保证了各级联单元直流侧电容电压恒定和均衡,进一步表明本文所提方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 级联式多电平变换器 电容电压均衡控制
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谐波电流最小同步优化脉宽调制策略研究 被引量:21
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作者 马逊 李耀华 +3 位作者 葛琼璇 任晋旗 赵鲁 赵震 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1211-1220,共10页
在许多大功率交流传动领域,由于开关损耗较大,功率半导体器件的开关频率不能过高,通常在1 kH z以下,逆变器工作在较低的载频比下,因此对逆变器相电流谐波抑制就变得十分紧迫。为达到相电流谐波最优化的目的,需要依靠一定的数学约束条件... 在许多大功率交流传动领域,由于开关损耗较大,功率半导体器件的开关频率不能过高,通常在1 kH z以下,逆变器工作在较低的载频比下,因此对逆变器相电流谐波抑制就变得十分紧迫。为达到相电流谐波最优化的目的,需要依靠一定的数学约束条件对调制波形进行精确控制,因此可编程优化调制策略得到广泛应用。其中将谐波电流最小作为约束条件的优化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)是一种非常具有吸引力的解决方案。该文以谐波抑制能力较弱的两电平三相三桥臂电压型逆变器为研究对象,给出使得输出电流谐波最小的优化脉宽调制较为精确的约束条件,并且完成全调制范围、多种波形发生条件下的优化函数多解的比较,并最终给出最优的优化开关角组合。比较该调制技术与其他传统的脉宽调制技术在谐波抑制能力方面的性能,并经过仿真与实验进行验证。 展开更多
关键词 谐波电流抑制 谐波电流最小脉宽调制 同步调制
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直接冷却IGBT功率模块散热性能研究 被引量:13
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作者 孙微 刘钧 +1 位作者 苏伟 邰翔 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期21-25,60,共6页
电力电子设备元器件的温度是影响电力电子设备性能和可靠性的关键因素之一。在IGBT功率模块散热方面,目前的研究热点之一是在模块的设计阶段应用直接冷却技术,将散热鳍片集成在功率模块的铜基板上。这种结构使IGBT模块在安装固定时不再... 电力电子设备元器件的温度是影响电力电子设备性能和可靠性的关键因素之一。在IGBT功率模块散热方面,目前的研究热点之一是在模块的设计阶段应用直接冷却技术,将散热鳍片集成在功率模块的铜基板上。这种结构使IGBT模块在安装固定时不再需要通过导热界面材料来连接模块铜基板和支撑底板,因而使模块的总热阻大大降低。本文对自主研发的二合一直接冷却IGBT功率模块进行了仿真试验研究,并对比了传统间接冷却模块的散热性能,试验结果表明直接冷却模块的热阻最高降低了33%,而且温度场分布也更加均匀。仿真结果与试验结果一致,证明了仿真模型的准确性。 展开更多
关键词 功率模块 直接冷却 温度场 热阻
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1200V碳化硅MOSFET与硅IGBT器件特性对比性研究 被引量:15
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作者 李磊 宁圃奇 +1 位作者 温旭辉 张栋 《电源学报》 CSCD 2016年第4期32-38,58,共8页
搭建了输出特性测试电路、漏电流测试电路、双脉冲测试电路和Buck电路,对1 200 V SiC MOSFET和Si IGBT的输出特性、漏电流、开关特性和器件损耗进行了对比研究,分析了SiC MOSFET的主要优缺点。分析结果表明,SiC MOSFET在高温条件下依然... 搭建了输出特性测试电路、漏电流测试电路、双脉冲测试电路和Buck电路,对1 200 V SiC MOSFET和Si IGBT的输出特性、漏电流、开关特性和器件损耗进行了对比研究,分析了SiC MOSFET的主要优缺点。分析结果表明,SiC MOSFET在高温条件下依然拥有稳定的阻断能力;在同样的工作条件下,SiC MOSFET损耗更小,适合在高频率、大功率场合下使用;SiC MOSFET的跨导低,导通电阻大,所以门极驱动电压需要比较大的摆幅(-5/+20 V);由于开关速度很快,SiC MOSFET对线路杂散参数更加敏感。 展开更多
关键词 碳化硅 输出特性 漏电流 双脉冲测试 BUCK电路
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基于大电流通态压降的IGBT功率模块结温监测方法的研究 被引量:6
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作者 柴晓光 宁圃奇 +1 位作者 曹瀚 温旭辉 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期77-84,共8页
绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)是限制新能源汽车可靠性和成本的关键因素。结温监测能够提升IGBT功率模块的功率密度,提高系统可靠性,降低成本。基于此,提出一种基于大电流通态压降的IGBT功率模块结温监测... 绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)是限制新能源汽车可靠性和成本的关键因素。结温监测能够提升IGBT功率模块的功率密度,提高系统可靠性,降低成本。基于此,提出一种基于大电流通态压降的IGBT功率模块结温监测方法。首先分析通态压降与结温之间的关系,然后设计通态压降结温校准电路,并基于小电流通态压降对校准结果进行验证。最后,分别使用数学模型和神经网络模型拟合结温和通态压降的关系,对基于模型对结温进行预测。结果证明,大电流通态压降能够准确测量结温。 展开更多
关键词 结温监测 热敏电参数 大电流通态压降
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一种有限差分IGBT/FWD模型研究 被引量:2
6
作者 孟金磊 宁圃奇 +1 位作者 温旭辉 张栋 《电源学报》 CSCD 2015年第4期46-52,共7页
提出了一种适用于多种IGBT/FWD芯片结构的有限差分仿真模型。该模型具有较高的精度,良好的计算速度和收敛性,并能反映温度变化对IGBT/FWD特性的影响。首先深入分析了IGBT/FWD芯片的物理建模过程,然后通过双脉冲实验验证了模型准确性和... 提出了一种适用于多种IGBT/FWD芯片结构的有限差分仿真模型。该模型具有较高的精度,良好的计算速度和收敛性,并能反映温度变化对IGBT/FWD特性的影响。首先深入分析了IGBT/FWD芯片的物理建模过程,然后通过双脉冲实验验证了模型准确性和温度影响特性,为解决精确测量电流的问题,提出了一种使用刺刀螺母连接器和采样电阻测量电流的方法。 展开更多
关键词 有限差分模型 电流测量 IGBT
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基于时变相量小信号模型的逆变器并联控制系统分析与设计 被引量:14
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作者 高范强 王平 +4 位作者 李耀华 李子欣 朱海滨 胜晓松 董贯洁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第33期75-84,共10页
在逆变器无线并联系统中,下垂控制器的参数会影响功率均分的动态响应和稳定性。传统的方法是利用准稳态相量的小信号模型来辅助设计下垂控制器。然而,交流信号的准稳态相量在分析动态响应较快的逆变器并联系统时会受到局限。以使用下垂... 在逆变器无线并联系统中,下垂控制器的参数会影响功率均分的动态响应和稳定性。传统的方法是利用准稳态相量的小信号模型来辅助设计下垂控制器。然而,交流信号的准稳态相量在分析动态响应较快的逆变器并联系统时会受到局限。以使用下垂控制的400 Hz逆变器并联系统为研究对象,建立该系统基于时变相量的小信号模型。理论分析表明,传统的小信号模型在设计并联系统参数时有局限性。与传统的模型相比,所建立的基于时变相量的小信号模型考虑了下垂调节的暂态过程,解释了传统模型扩大了系统参数选择范围的原因,并对并联系统的参数提供了更加精确的选择范围。仿真和实验结果验证了该小信号模型的准确性。 展开更多
关键词 时变相量 小信号模型 下垂控制 400Hz逆变 并联控制
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永磁同步电机永磁磁链自适应观测器设计方法 被引量:30
8
作者 邱腾飞 温旭辉 +1 位作者 赵峰 王永兴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2287-2294,共8页
为了实现永磁同步电机永磁体的在线监测,提出了一种永磁磁链自适应观测器的设计方法。首先,利用波波夫超稳定性定理,构建了永磁磁链自适应观测器,保证了观测器的稳定性。然后,在分析各参数误差对观测结果影响的基础上,提出了一种反馈增... 为了实现永磁同步电机永磁体的在线监测,提出了一种永磁磁链自适应观测器的设计方法。首先,利用波波夫超稳定性定理,构建了永磁磁链自适应观测器,保证了观测器的稳定性。然后,在分析各参数误差对观测结果影响的基础上,提出了一种反馈增益的设计方法,该方法可以降低观测器对电机参数精度的依赖。通过分析观测器闭环极点的分布,优化了自适应律PI参数,拓宽了观测器稳定区域,提高了观测器的收敛性能。该方法能够准确的观测出永磁磁链,对电机参数的精度敏感性较低。通过对一台20?k W电机进行试验验证,实验结果证明了该设计方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 在线监测 永磁磁链观测 敏感性分析 稳定性分析
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多相永磁同步电机多维优化矢量控制 被引量:14
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作者 王永兴 温旭辉 赵峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2534-2543,共10页
为了实现多相永磁同步电机的谐波最优控制,建立了中心点隔离的双Y移相30°的凸极式永磁同步电机数学模型,同时根据逆变器的输出能力,推导了系统的电压和电流约束。在此基础上,获得了电机全速度范围内的最优运行轨迹,并且提出了四区... 为了实现多相永磁同步电机的谐波最优控制,建立了中心点隔离的双Y移相30°的凸极式永磁同步电机数学模型,同时根据逆变器的输出能力,推导了系统的电压和电流约束。在此基础上,获得了电机全速度范围内的最优运行轨迹,并且提出了四区间电流规划方法,为多相永磁同步电机的控制策略研究提供了理论基础。考虑电机的耦合特性,根据最优运行轨迹提出了一种可以近似实现凸极式双Y移相30°的永磁同步电机的全速度范围的多维最优矢量控制的方法,完善了多相永磁同步电机的多维矢量控制理论,为需要谐波控制的场合提供了一种有效的控制方法,实验验证该方法的可行性。 展开更多
关键词 多维优化矢量控制 多相永磁同步电机 电压约束 电流规划 耦合
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基于IGCT的大功率三电平双PWM变流器的研制 被引量:5
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作者 兰志明 李崇坚 +2 位作者 李耀华 朱春毅 王成胜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期36-40,共5页
新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率变流器系统中逐渐取代GTO的地位,基于IGCT的大功率三电平变流器在传动领域得到广泛的应用。本文介绍了一套基于IGCT的大功率三电平双PWM变流器的研制工作。该变流器... 新型开关器件集成门极换向晶闸管(IGCT)由于其优越的性能在中高压大功率变流器系统中逐渐取代GTO的地位,基于IGCT的大功率三电平变流器在传动领域得到广泛的应用。本文介绍了一套基于IGCT的大功率三电平双PWM变流器的研制工作。该变流器的PWM整流器采用电压和电流的双闭环控制算法,调制方法采用空间矢量脉宽调制算法(SVPWM),以便于实现中点电压平衡控制,变流器的PWM逆变器的调制算法采用SVPWM和特定谐波消除法(SHEPWM)结合。变流器研制成功后进行了系统试验。试验结果表明,采用的控制算法具有良好的性能,变流器达到了设计要求。 展开更多
关键词 IGCT 三电平 双PWM 变流器
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