基于HHT军用电源逆变器电力谐波检测分析

电能逆变器是军用电源系统的核心,为提高军用电源输出电压电力谐波分析效果,提出改进型希尔伯特-黄变换(HHT)方法的检测分析方法,并设计基于LabVIEW平台的电压谐波检测和分析装置。在研究双闭环控制策略的基础上,针对模态混叠问题,先使用数字滤波器对输出电压信号进行预处理,再进行改进HHT分析,得到输出电压谐波分量的幅频分布,并利用MATLAB对军用电源逆变器模型进行仿真。结果表明该方法可以对军用电源变换器输出谐波分量实时检测和分析,计算精度高,分析效果好,为下一步的谐波抑制方法研究提供有力支持。     

H桥NPC三电平逆变器的输出电压谐波分析

逆变器输出电压的谐波分析为输出滤波器的设计提供了基本的理论依据.针对大容量H桥NPC三电平逆变器,结合PWM技术的基本思想,推导出逆变器中各开关管的开关函数.基于开关函数,得到了输出电压解析表达式,并分析了输出电压的谐波频谱特性.仿真与实验进一步证明了输出电压解析表达式的正确性.该分析方法推导过程简单明了、物理意义清晰...     

大功率鱼雷直流无刷电动机调速系统用三相逆变器PWM控制的谐波分析

针对直流无刷电动机120°通电方式,根据直流PWM基本原理与傅氏级数理论,建立了计算三相逆变器开关角与定子相电流谐波的数学模型;通过仿真分析得出了输出谐波分布规律,并结合鱼雷运动过程进行了探讨.     

基于SPWM逆变器供电对电机噪声的影响

针对逆变器供电电气传动的电磁噪声及谐波问题,分析了SPWM逆变电源噪声的形成,对逆变器的供电品质进行了频谱分析,建立了电机噪声测试系统,对不同开关频率下的电机噪声进行了研究,对逆变器供电的电机驱动系统的噪声抑制有一定的参考价值.     

有源中点钳位五电平逆变器载波移相调制相电压谐波分析

为了给滤波器和谐波抑制算法设计提供理论基础,首先介绍了有源中点钳位五电平逆变器的工作原理和载波移相调制算法;然后,利用双重傅里叶变换原理和Bessel函数对ANPC-5L逆变器的相电压谐波进行了理论分析,总结了谐波分布和T HD变化规律.解析结果与仿真实验结果证明了所提分析方法的正确性.     

三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制

三相逆变器在实际运行中,不平衡负载工况较为常见,原因是传统积分控制加状态反馈控制无法实现三相输出电压的对称性。针对该问题提出了不平衡负载条件下三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制策略,并通过仿真和实验验证了该策略能有效降低不平衡负载时三相逆变器输出电压的不平衡度,从而获得对称的三相输出电压波形。     

PID调节下H桥式逆变器离散建模及分岔现象

为研究PID调节下H桥式逆变器的非线性行为,选取逆变器输入电压为分岔参数,利用频闪映射法推导出PID调节下H桥式逆变器的离散数学模型.使用Matlab编程得到系统输出电流随输入电压变化的动态分岔图,通过数值仿真验证了离散数学模型的正确性.仿真结果表明频闪映射法适用于建立H桥式逆变器的离散数学模型;PID调节下H桥式逆变器存在分岔行为.研究结果可为建立PID调节下H桥式逆变器的离散数学模型提供参考.     

多相逆变器载波型PWM与SVPWM的联系与应用

针对常规多相空间矢量PWM(SVPWM)实现复杂、需要大量计算的问题,研究了一种与其等效的简化PWM实现方法,提高了其实用性。首先,以5相逆变器为例,通过数学推导方法分析了多相逆变器基于谐波注入载波型PWM控制方法和直接数字式SVPWM控制方法之间的联系,分析结果表明:目标输出线电压为正弦波的多相逆变器SVPWM在本质上都与注入某种谐波的载波型PWM相同,二者在目标输出波形及特性上具有等价关系;然后,分析得到了几种不同多相SVPWM控制方式所对应的载波波形,并利用该关系和波形实现了与SVPWM等效的多相SVPWM控制方法。该方法在大大简化控制结构的基础上保持了SVPWM的良好控制性能,仿真和实验验证了所提出方法的有效性。     

T型三电平逆变器虚拟空间矢量算法研究

T型三电平逆变器的中点电压不平衡是固有问题,尤其是在调制比较大和功率因数较低时中点电压波动更严重,这会导致逆变器输出谐波增大、开关管电压应力增大以及母线电容寿命降低。为解决该问题,提出在T型三电平逆变器中应用虚拟空间矢量算法,详细分析了虚拟空间矢量算法的扇区判断、区域判断、矢量选取、矢量作用时间计算以及矢量作用时序分配的原则。建立了基于虚拟空间矢量算法的T型三电平逆变器电驱动系统仿真模型,仿真结果表明采用虚拟空间矢量算法能够有效地减小中点电压波动。     

基于随机脉宽调制技术的感应电机矢量控制系统研究

随机脉宽调制技术可以使逆变器输出电压的谐波成分均匀地分布在一个较宽的频率范围内,达到抑制噪声和机械振动的目的.把随机脉宽调制技术引入感应电机矢量控制系统中,保证了调速系统的高性能,同时也降低了电机的有色噪声和机械振动.     

交流电子负载的谐波间谐波机理分析研究

分析了馈能型交流电子负载谐波间谐波产生的机理,基于馈能型电子负载工作原理,对电子负载输出信号进行研究,得出输出信号含有谐波间谐波等多种成分.采用MUSIC算法估计电力谐波信号频率,针对电力信号实值的特点,对MUSIC算法进行相应改进,获得较高的检测精度,同时对比了FFT算法的频率估计结果,得出MUSIC对电力谐波信号尤其是间谐波等负载谐波具有更高的精度,对电力系统监测及电能质量评估有较大应用价值.     

ARCPI辅助谐振电路优化控制

结合交流全电坦克炮控系统研究的一种三相软开关逆变器——辅助谐振换流极逆变器(Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter,ARCPI)的工作原理,提出了一种辅助谐振电路优化控制方法.采用这种方法,在保证三相逆变器主开关管零电压关断的前提下,可以使辅助开关管的工作次数减少一半,进...     

基于载波相位调节的SPWM逆变器并联系统环流电流抑制方法

针对交流电动机驱动用SPWM逆变器并联系统中的环流问题,根据环流电流与载波相位差的关系,提出了一种基于三角载波相位调节的环流抑制方法。基于载波相位调节最小原则,根据环流电流特性确定载波相位差方向,并根据环流电流直流分量与载波相位差的关系确定载波相位差大小来调节相位超前的三角载波相位以达到抑制环流电流的目的。仿真结果表明:该环流电流抑制方法具有可行性。     

多电平逆变器实时仿真平台研究

针对设备研发测试阶段实际装置测试中风险大、代价高的问题,研究开发了一套基于HIL仿真理论的多电平逆变器实时仿真试验平台。首先,根据多电平逆变器的硬件架构,提出了实时仿真的整体方案;然后,建立了基于CPU与FPGA多处理器分布式运算机制的实时仿真模型;最后,结合实际控制器硬件,搭建了相应的HIL仿真试验平台,并与实际装置进行了试验对比。结果表明:该实时仿真平台,能够替代多电平逆变器中大功率实际装置部分,缩短其控制器的开发周期,降低试验风险和成本。     

新型Z源级联逆变器

Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时同一桥臂的上下功率开关不需要死区时间,变换器的可靠性高。但传统Z源逆变器存在启动冲击严重,直流升压因子较小,开关器件应力较大等缺点。提出一种新型Z源级联逆变器拓扑,与现有的Z源逆变器拓扑相比,新的拓扑结构能有效减小启动时阻抗网络上电容的冲击电流,减小开关器件的电压应力,并将升压因子由1(/1-2D)提高到1(/1-D)(1-4D),D为Z源逆变器的直通占空比。在理论研究的基础上,基于简单升压控制下的仿真和实验结果验证新型拓扑的优点。     

杂散参数对T型逆变器IGBT关断电压的影响与叠层母线设计

对T型逆变器的拓扑结构和工作模态进行了分析,得到了逆变器的杂散电感分布和换流回路。通过仿真实验,分析了各分布杂散电感对IGBT关断电压的负面影响和解决办法。根据逆变器母线电容组和功率模块的实际结构,对其叠层母线进行了分组设计,在接口处进行了一体化的优化处理,并采用电磁场软件进行了仿真分析,结果表明:所设计的叠层母线极大地减小了逆变器换流回路的杂散电感。最后搭建了一台基于RB-IGBT的T型三电平逆变器样机,试验结果表明:采用该叠层母线的T型逆变器,开关器件关断电压过冲得到了有效抑制。     

逆变器驱动电机系统EMC模型建立及直流侧传导干扰研究

针对逆变器驱动电机系统建立了EMC(电磁兼容)模型,其中改进了三相异步电机的EMC模型,通过构建实验系统,对系统的直流侧传导干扰进行了测量,并采用Simulink工具对系统进行了时域传导干扰分析,仿真结果与实验吻合,结果显示主要传导干扰出现在逆变器载频的整数倍附近,在0～150kHz频段中随频率增加,传导干扰增大,其中共模传导干扰占主要成分.     

随机脉宽调制的Simulink仿真研究

应用Matlab仿真平台,开发了随机脉宽调制的Simulink仿真文件,运用此仿真文件,研究了逆变器的谐波能量分布随随机增益变化的规律,仿真结果有助于实际装置的研制。     

圆形电流误差边界限定形式的永磁同步电机预测控制

针对图形边界限定形式的感应电机预测控制存在简洁、直观等优点,进一步考虑将该控制策略应用于永磁同步电机.预测控制将电机和逆变器作为一个系统整体考虑,以空间电流矢量为控制对象,直接产生逆变器的开关控制信号.基于永磁同步电机在转子磁场坐标系下的数学模型,推导出电流矢量导数的估测模型,进而预测出电流矢量的轨迹,根据最优电压矢量选择判据选定开关状态,完成基于圆形电流误差边界限定形式的永磁同步电机的预测控制算法.通过MATLAB/SIMULINK进行仿真,仿真结果证明了提出方法的有效性.     

均衡电抗器及变压器漏感在12脉波整流系统中的影响分析

以船用推进为背景,对一种带直流均衡电抗器的12脉波整流系统网侧谐波电流表达式进行了推导及简化。综合考虑了变压器交流输入端漏感、整流输出端均衡电抗器、变频器直流输入电压等因素,对其与电网电流总谐波畸变及输入功率因数的关系进行了分析和仿真,仿真与试验表明:计算与实际情况具有较高的吻合度。该方法尤其适用于对系统参数匹配性敏感的特殊船舶应用领域。