功率解耦后三相-单相矩阵变换器的闭环控制策略 被引量：5

1

作者 张文彬 葛红娟 许宇翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期100-107,共8页

三相-单相矩阵变换器(3-1 MC)不含母线电容,单相脉动功率直接耦合到输入侧,导致三相输入电流谐波含量高、输入源容量要求大。因此,文章研究了含功率解耦电路的3-1 MC拓扑,该拓扑下单相脉动功率流入功率解耦电路并构成能量流通回路,根本... 三相-单相矩阵变换器(3-1 MC)不含母线电容,单相脉动功率直接耦合到输入侧,导致三相输入电流谐波含量高、输入源容量要求大。因此,文章研究了含功率解耦电路的3-1 MC拓扑,该拓扑下单相脉动功率流入功率解耦电路并构成能量流通回路,根本上解决了脉动功率对输入侧的影响。但是,3-1 MC功率解耦拓扑中增加了功率开关,影响变换器的闭环设计。于是,文章利用开关器件平均模型法逐步简化3-1 MC功率解耦拓扑的数学模型,建立变换器dq轴坐标系下的小信号模型,结合小信号模型的特点和传递函数,提出一种虚拟直流母线电压反馈的闭环控制策略并研究控制参数设计方法。最后,实验结果表明该种闭环策略能有效控制3-1 MC功率解耦拓扑,具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 三相-单相矩阵变换器 功率解耦 小信号模型 闭环控制 单位功率因数

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不平衡输入3-1矩阵变换器输入电流谐波抑制研究与实现 被引量：3

2

作者 国海 葛红娟 许宇翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期6511-6517,6618,共7页

针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上... 针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上,推导了将输入电压正序分量作为输入电流参考矢量下输入电流解析式,对比分析了与传统控制方式之间电流谐波的优化关系,提出正序电压作为输入电流参考矢量并采用动态调制比进行输出相与解耦相调制的控制策略,构建了实现该控制策略的系统模型并进行了系统仿真验证。在此基础上搭建了实验样机,仿真及样机实验结果表明该控制策略在维持输出电压稳定性的同时显著降低了输入电流谐波含量,验证了理论分析的正确性和所提出的控制策略的可行性。 展开更多

关键词 三相-单相矩阵变换器 不平衡输入 功率解耦 正序分量

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绕组开放式永磁发电机系统整流桥电压矢量补偿控制方法 被引量：1

3

作者 魏佳丹 郑青青 +1 位作者 周波 邓清唐 《电气工程学报》 2015年第7期18-25,共8页

针对绕组开放式永磁发电机结合逆变器-整流桥拓扑构成的新型发电系统中由于整流桥的存在导致的发电机绕组中存在较多谐波含量的问题,分析了系统中电机绕组电流谐波的产生原因及其组成部分,根据整流桥输入电压矢量与电流状态的对应关系,... 针对绕组开放式永磁发电机结合逆变器-整流桥拓扑构成的新型发电系统中由于整流桥的存在导致的发电机绕组中存在较多谐波含量的问题,分析了系统中电机绕组电流谐波的产生原因及其组成部分,根据整流桥输入电压矢量与电流状态的对应关系,对逆变器和整流桥的电压空间矢量进行合成,提出了一种基于整流桥电压空间矢量补偿的新型控制策略,消除了整流桥的非线性影响,实现绕组开放式永磁发电机系统的高效率运行。 展开更多

关键词 绕组开放式永磁发电机系统 逆变器-整流桥 电流谐波 整流桥电压矢量

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基于滤波器状态反馈的矩阵变换器网侧电流闭环策略 被引量：3

4

作者 陆松 葛红娟 +2 位作者 陈思 徐媛媛 许宇翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期65-71,共7页

滤波器的引入降低了矩阵变换器轻载时的网侧功率因数,而滤波器的谐振特性更会导致系统不稳定。针对该问题,提出一种基于滤波器状态反馈的矩阵变换器网侧电流闭环控制策略,该策略以同步旋转坐标系下网侧电流为控制目标,并将滤波器状态变... 滤波器的引入降低了矩阵变换器轻载时的网侧功率因数,而滤波器的谐振特性更会导致系统不稳定。针对该问题,提出一种基于滤波器状态反馈的矩阵变换器网侧电流闭环控制策略,该策略以同步旋转坐标系下网侧电流为控制目标,并将滤波器状态变量的瞬时扰动引入电流环,对虚拟整流级电流矢量的期望值进行实时补偿,并根据补偿后的电流矢量期望值调制矩阵变换器。通过设置合理的反馈系数矩阵,滤波器的状态反馈使系统闭环极点移至更稳定的区域,增强了系统的稳定性。最后,实验结果表明该策略可以有效阻尼矩阵变换器动态过程的振荡,并能在全功率范围内使网侧保持较高功率因数。 展开更多

关键词 矩阵变换器 LC滤波器 电流闭环 状态反馈

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永磁同步电机偏心磁极优化设计 被引量：20

5

作者 徐媛媛 葛红娟 荆岩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期873-877,共5页

以优化气隙磁通密度为目标,设计了表贴式偏心磁极永磁同步电机.在解析法研究偏心磁极气隙磁通密度的基础上,分析了偏心距对气隙磁感应强度波形、电机性能指标的影响,推导永磁体平行或径向充磁时,极弧范围内各点气隙磁感应强度与偏心距... 以优化气隙磁通密度为目标,设计了表贴式偏心磁极永磁同步电机.在解析法研究偏心磁极气隙磁通密度的基础上,分析了偏心距对气隙磁感应强度波形、电机性能指标的影响,推导永磁体平行或径向充磁时,极弧范围内各点气隙磁感应强度与偏心距关系的表达式,提出一种新颖的通过解析表达式优化设计最优偏心距的方法.利用有限元方法对其验证,证明理论解算方法的正确性和有效性.通过一台180 kW样机永磁体的实际优化设计,结果表明,理论解算出的最优偏心距与有限元分析所得的一致. 展开更多

关键词 偏心距 气隙磁通密度 永磁同步电机 磁极 优化设计 有限元方法

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具有低能耗辅助电路的并联谐振直流环节逆变器 被引量：12

6

作者 王强 刘岩松 +1 位作者 陈祥雪 邢岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1369-1373,共5页

为提高逆变器的转换效率,提出了一种具有低能耗辅助谐振电路的并联谐振直流环节逆变器.在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件也可以实现零电... 为提高逆变器的转换效率,提出了一种具有低能耗辅助谐振电路的并联谐振直流环节逆变器.在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件也可以实现零电压关断和零电流开通.此外,其辅助谐振电路只有一个辅助开关器件,控制简单;辅助开关和谐振元件都位于直流母线的并联支路上,有利于降低辅助谐振电路的能耗.对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和软开关的实现条件.制作一个5kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性. 展开更多

关键词 软开关 零电压 谐振 低能耗 逆变器

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具有并联谐振直流环节的软开关电压源逆变器 被引量：18

7

作者 王强 邢岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2317-2320,共4页

为提高逆变器的变换效率,提出了一种具有并联谐振直流环节的新型软开关电压源逆变器的拓扑结构.通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压条件下完成切换,而且辅助开... 为提高逆变器的变换效率,提出了一种具有并联谐振直流环节的新型软开关电压源逆变器的拓扑结构.通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压条件下完成切换,而且辅助开关器件也可以实现零电压开关或零电流开关.此外,电路中避免了使用大电容,没有中性点电位的变化问题.文中对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图.制作一个5 kW的实验样机,实验结果表明该并联谐振直流环节软开关逆变器的主开关实现了零电压开关,在额定输出功率下,相比于硬开关逆变器,效率提高了3%. 展开更多

关键词 零电压开关 直流环节 并联谐振 逆变器

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转子磁分路混合励磁同步电机电枢反应磁场与电感特性研究 被引量：11

8

作者 戴冀 张卓然 +1 位作者 沐杨 刘业 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期276-283,共8页

提出转子磁分路混合励磁同步电机(HESM)的优化结构,探讨了磁场分布特性。通过与永磁同步电机(PMSM)的对比分析,研究了该电机的电枢反应磁场和电感特性。励磁绕组与磁分路结构的引入对该电机电枢反应磁场特性影响显著。电感特性由主磁路... 提出转子磁分路混合励磁同步电机(HESM)的优化结构,探讨了磁场分布特性。通过与永磁同步电机(PMSM)的对比分析,研究了该电机的电枢反应磁场和电感特性。励磁绕组与磁分路结构的引入对该电机电枢反应磁场特性影响显著。电感特性由主磁路和磁分路的饱和程度共同决定,受到励磁电流和电枢电流的影响。在此基础上,分析了电感特性对其电动运行的影响,评估了永磁体的不可逆退磁风险。对比研究了一种新型HESM拓扑结构以研究结构变化对电感特性的影响。最后,研制了24k W转子磁分路HESM原理样机,三维有限元仿真与实验对比验证了其同步电感的变化规律。 展开更多

关键词 电枢反应 有限元分析 混合励磁 电感特性 不可逆退磁 转子磁分路

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高频并联谐振直流环节软开关逆变器 被引量：3

9

作者 王强 王天施 +2 位作者 刘晓琴 黄超 黄越 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期57-62,共6页

针对硬开关逆变器运行在高开关频率时,开关损耗较大,不利于效率提高的问题,提出一种适用于高开关频率的并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。该拓扑结构的辅助谐振电路相对简单,通过辅助电路的谐振使直流母线电压下降到零时,逆变... 针对硬开关逆变器运行在高开关频率时,开关损耗较大,不利于效率提高的问题,提出一种适用于高开关频率的并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。该拓扑结构的辅助谐振电路相对简单,通过辅助电路的谐振使直流母线电压下降到零时,逆变器的主开关可以完成零电压开关,同时辅助开关也可以在辅助谐振电路的工作过程中完成软开关,而且分压电容没有串联在逆变器的直流母线之间,因此该逆变器没有中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路,对其工作原理进行了分析,给出了软开关的实现条件和逆变器的控制方法,并制作了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,逆变器的主开关和辅助开关器件都实现了软开关,该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。 展开更多

关键词 逆变器 软开关 零电压 谐振 开关损耗

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零电压持续时间可控的并联谐振直流环节软开关逆变器 被引量：3

10

作者 王强 陈祥雪 邢岩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期81-88,共8页

针对硬开关逆变器开关损耗较大,提出一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统的硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地下降到零,逆变器的主开关可以完成零电压开关,而且其辅助谐振单元只有两个辅助... 针对硬开关逆变器开关损耗较大,提出一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统的硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地下降到零,逆变器的主开关可以完成零电压开关,而且其辅助谐振单元只有两个辅助开关器件,通过控制辅助开关可以获得任意的零电压持续时间,使该软开关逆变器能应用各种灵活的脉宽调制策略。依据不同工作模式下的等效电路图,对其工作原理进行分析,给出软开关的实现条件和逆变器的控制方法。对提出的软开关逆变器进行实验研究,实验结果表明逆变器的主开关实现了软开关,实验波形符合理论分析,所以该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。 展开更多

关键词 零电压开关 逆变器 并联谐振 脉宽调制 开关损耗

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降压式18脉自耦变压整流系统研究 被引量：1

11

作者 杨光 葛红娟 陈思 《电子测量技术》 2016年第9期4-7,共4页

18脉自耦变压整流器具有输入电流谐波含量低,输出电压纹波小、变压器等效容量小等优点,但输出电压不满足航空低压直流系统的要求。在18脉自耦变压整流器的基础上设计降压电路,保证原有性能优势不变,实现28V低压直流输出。首先介绍了18... 18脉自耦变压整流器具有输入电流谐波含量低,输出电压纹波小、变压器等效容量小等优点,但输出电压不满足航空低压直流系统的要求。在18脉自耦变压整流器的基础上设计降压电路,保证原有性能优势不变,实现28V低压直流输出。首先介绍了18脉自耦变压整流器的移相原理和绕组结构,并对其输出电压特性进行了分析。根据降压的需要引入了降压电路及其控制电路,进一步设计了主电路及控制电路的主要参数。最后在Saber仿真环境中进行系统建模和仿真分析,验证了该系统具有良好的输入输出性能。 展开更多

关键词 变压整流器 航空低压直流 谐波

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平面耦合EMI滤波器电容和电感的确定 被引量：1

12

作者 蒋森 徐晨琛 +1 位作者 龚敏 王世山 《现代电子技术》 2012年第22期76-80,86,共6页

EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最... EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最重要技术参数。通过对滤波器元件数值计算模型的建立和论证,说明共模和差模电容可以通过解析表达式计算;差模电感,即共模模块形成的漏感也可以采用解析表达式确定。但是,各线匝的电感由于与频率密切相关,无法采用对应的解析表达式确定。 展开更多

关键词 平面EMI滤波器 有限元法 差模 共模

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轻型高压直流输电中的光纤驱动及检测策略 被引量：2

13

作者 赵鹏 肖岚 《电源学报》 2011年第6期1-6,共6页

非并网风电最主要的应用前景为具有直流负载特性的高耗能产业,非常适合于轻型高压直流输电(HVDC Light)。HVDC Light中,增加传输信号的抗电磁干扰能力,提高信号的速度和精度是当前研究的热点。为了将变换器的功率电路地与控制电路地进... 非并网风电最主要的应用前景为具有直流负载特性的高耗能产业,非常适合于轻型高压直流输电(HVDC Light)。HVDC Light中,增加传输信号的抗电磁干扰能力,提高信号的速度和精度是当前研究的热点。为了将变换器的功率电路地与控制电路地进行电气隔离,使电源安全稳定地工作,设计了基于高压环境的光纤隔离驱动策略和光纤隔离检测策略。为了满足高压信号实时检测的需要,采用"V/F转换-光纤传输-F/V转换"方式进行转换、传输和检测;为了满足高压驱动的需要,采用M57962AL结合光纤来实现。实验验证了该方案的可行性,它具有隔离电压等级高、传输精度高、速度快等优点。 展开更多

关键词 轻型高压直流输电 光纤检测 光纤驱动 电压/频率转换 频率/电压转换

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电流扰动双轨迹最大功率跟踪技术研究

14

作者 尹超华 葛红娟 党润芸 《电子测量技术》 2016年第7期33-38,共6页

提出了一种基于电流扰动的双轨迹最大功率跟踪控制方法。该方法采用P-V、I-V相结合进行光伏最大功率点跟踪,跟踪分为3个区域,电流源和电压源区采用短路电流法将光伏阵列工作点电流调整到最大功率点附近,电流扰动工作区采用电流扰动观察... 提出了一种基于电流扰动的双轨迹最大功率跟踪控制方法。该方法采用P-V、I-V相结合进行光伏最大功率点跟踪,跟踪分为3个区域,电流源和电压源区采用短路电流法将光伏阵列工作点电流调整到最大功率点附近,电流扰动工作区采用电流扰动观察法进一步精确跟踪光伏最大功率点。采用短路电流法确定不同光照强度下的上、下边界阈值函数,建立带有线性化光伏电池等效电路模型,对其进行了幅频、相频特性分析,得到了稳定的闭环参数。将该方法用于某115V/400 Hz独立光伏发电系统,并进行了一系列的仿真和实验研究,结果表明,系统运行稳定、状态良好,验证了方法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 光伏阵列 最大功率点跟踪 短路电流法 电流扰动观察法 光伏发电系统

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