一种新型机电混合换向直流电动机

提出一种新型的机电混合换向直流电动机。它具有控制简单、功率密度高、效率高等特点;该新型电机采用机械换向器结合二极管续流和阻容吸收电路进行换向,不需要换向极等换向设备,减小了电机的体积和重量,且能有效消除换向火花。换向续流电路采用普通的二极管和电容构成,结构简单,成本低。对原理样机进行了试验及仿真分析,试验结果与仿真结果一致,证明了上述原理和换向方法是有效可行的。     

一种新型机电混合换向直流电动机

提出一种新型的机电混合换向直流电动机。它具有控制简单、功率密度高、效率高等特点；该新型电机采用机械换向器结合二极管续流和阻容吸收电路进行换向，不需要换向极等换向设备，减小了电机的体积和重量，且能有效消除换向火花。换向续流电路采用普通的二极管和电容构成，结构简单，成本低。对原理样机进行了试验及仿真分析，试验结果与仿真结果一致，证明了上述原理和换向方法是有效可行的。     

单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现

单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作,验证了调制方法和控制逻辑的可行性与有效性     

一种新型谐振极型软开关逆变器

提出了一种控制简单的谐振极型软开关逆变器。用硬开关逆变器的SPWM控制方式实现开关器件的零电流开通和零电压关断,且通过拓扑结构中的储能元件,在死区时间内输出相电流可以续流,减小了输出相电流在低频时的畸变率。最后通过仿真和试验,验证了原理的正确性。     

SPWM死区对三电平高压变频器共模电压的影响

为了研究基于三电平中性点箝位(NPC)逆变器的高压变频器采用SPWM时死区设置对变频器输出共模电压的影响,利用双重Fourier法推导得逆变器不带吸收回路空载条件下采用SPWM调制策略时不同方式设置死区后逆变器输出共模电压的表达式,研究了逆变器带感性负载及开关器件带RC吸收回路条件下死区设置对逆变器输出电压及输出共模电压的影响。利用MATLAB对以上问题进行了仿真研究。对表达式分析得:逆变器不带吸收回路空载时,不论是否设置死区及以何种方式设置死区,逆变器输出共模电压均主要含有调制波3的奇数倍次谐波;逆变器带上RC吸收回路及感性负载时,单边设置死区时正方向的负载电流使输出电压减小,负方向的负载电流使输出电压增加,从而影响了逆变器输出的共模电压。仿真研究验证了以上分析结果。研究表明,当逆变器带上RC吸收回路及感性负载时,分析SPWM死区与变频器输出共模电压的数学关系较复杂。     

一种基于DSP控制器的死区补偿方法

考虑逆变系统中死区及续流对输出电压的影响,利用傅立叶变换,从正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,简称SPWM)波积分区间角度出发,对单相全桥倍频三电平逆变桥的输出电压进行了定量分析,研究了一种基于DSP控制器的死区补偿方法。仿真与试验均验证了数学分析的正确性。该方法简单实用,达到了补偿效果。     

单相高频链正弦波逆变器的一种新拓扑

高频变压器一次侧H桥高频逆变产生MSPWM(Modified SPWM)脉冲波,MSPWM含有SPWM所有信息,但不含调制波的低频分量。二次侧采用倍流同步式周波变换器(CDSC)将其解调为常规的SPWM脉冲波,然后滤波得到需要的正弦波输出。这种全桥\CDSC结构,其特性不同于已有拓扑族中的任何一种。可以方便地实现双向开关、滤波电感的安全换流。无需依据负载电流的极性及换流重叠控制双向开关的换向。消除了该类变换器中固有的电压、电流过冲。拓扑结构简单,硬件投资少。文中分析了MSPWM脉冲波及CDSC输出的频谱特性,详细解析了新拓扑的工作模式。仿真和实验证实了理论分析的正确性及新拓扑的可行性。     

晶闸管Marx发生器电路及充放电特性

为满足新兴工业对中小储能功率脉冲电源日益增长的需求,设计了一种采用晶闸管作为主开关的Marx发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流3种放电工作模式。该设计改进了充电拓扑电路,并给出了充电电阻及其功率的计算方法,有效地避免了负载上的预脉冲,实现了各储能电容充电电流的一致,有效地抑制了环流和提高了充电效率。变负载放电特性分析表明,感性负载时减小电感的输出能使电流脉冲幅值提高、脉宽变窄,特性曲线为设计和用户的使用提供了依据;容性负载时储能电容的实际等效参数对小容量的电容放电参数有较大影响,有必要减小回路的总电感,以获取陡前沿电压脉冲和窄电流脉冲。感性及容性负载的实验放电波形与仿真结果比较相符。所设计的Marx发生器在工业应用中既可用来产生较强脉冲磁场,又可用来产生放电等离子体。     

不对称正弦波逆变电源的过零失真现象

运用SPWM控制技术研制了一台用于微弧氧化工艺研究的不对称正弦波逆变电源,针对输出波形中存在的过零失真现象,详细分析了调制波的抬升电压、死区时间以及电感续流对输出波形过零失真造成的影响,并给出了相应的抑制措施.实验结果表明,应用这些措施后有效地抑制了输出波形的过零失真,使输出波形十分接近理想波形.     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明,对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器,其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加,负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降;其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

双极性单相SPWM逆变器滤波电感电流值的近似计算方法

逆变器满负荷时的电感电流有效值和电流峰值是滤波电感设计的两个重要参数。分析了双极性单相SPWM逆变器的输出电压特性及LC滤波电路的特性,提出了一种近似计算滤波电感电流有效值和电流峰值的方法。与仿真结果相比较,本近似计算方法具有较高的计算精度,为正确选择滤波电感提供了依据。     

闭环SPWM逆变器死区效应分析

本文通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析，建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型，研究了逆变桥臂死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明，对于闭环SPWM逆变器，逆变器输出基波电压在空载时随着死区时间的增加而增加，其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

基于SPWM的Z源三电平逆变器升压与中点平衡控制

Z源三电平逆变器通过注入直通状态可实现Z源三电平逆变器升压功能,但现有文献并没有考虑中点电位不平衡问题。为此,提出一种基于SPWM的方法来实现Z源三电平升压和中点平衡控制。首先通过注入直通状态实现升压控制,然后在此基础上,通过增加前馈改变直通占空比的方法实现了中点平衡控制。该方法不会增加Z源T型三电平逆变器的开关损耗,仿真和实验验证了所提方法的正确性。     

基于三相Z源并网逆变器的间接单周控制策略

提出一种基于三相Z源网络的间接单周控制方式,解决常规控制方式所带来的系统复杂与响应速度慢的缺点。结合Z源阻抗网络中输入输出关系,建立三相Z源并网逆变器状态平均方程数学模型,运用单周控制原理推导控制方程,以实现单位功率因数并网。仿真结果表明,基于单周控制的三相Z源并网逆变器能在单个工频周期内(0.02s)实现单位功率因数并网,其输出电流谐波畸变率小于1%,且输出几乎不受输入电压波动的影响。与传统Z源并网逆变器比较,基于单周控制的间接电流控制方式能在没有电流采样环节的情况下快速实现单位功率因数并网,具有动态响应快、稳定性较强、鲁棒性较优的特点。     

基于Z源电容电压变化的并网电流控制策略

Z源逆变器属于单级系统,具有结构简单,允许逆变桥同一桥臂上下功率器件直通,输出波形畸变小等优点,在光伏发电等输入电压变换范围比较大的场合具有很好的应用前景。在光伏并网系统中,并网电流的频繁变化将会对电网的电能质量带来负面影响。为此,本文结合单相Z源光伏并网逆变器的特点,提出了通过Z源电容电压变化来调节并网电流幅值的控制方法。该方法能够减小并网电流的波动,从而改善并网电流的波形质量。实验结果证明了该控制策略的有效性。     

新型双向串联型Z源NPC三电平逆变器

传统Z源逆变器启动冲击电流大、不具备能量双向流动能力、存在非正常运行状态、输出电压电平数少。针对上述问题,提出双向串联型Z源NPC三电平逆变器。将串联型Z源网络与NPC三电平逆变器结合,内在抑制启动冲击电流;在阻碍能量回馈的二极管反并联全控开关管,流过全控开关管的电流能够反向流动,进而维持直流链峰值电压稳定,消除非正常运行状态。仿真结果表明：配合软启动策略,改进型拓扑能实现无冲击启动;具备能量双向流动能力;低功率因数时,正常运行;输出线电压电平数增加为5。     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论,并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加-个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形.数学分析表明有利于降低输出电压THD(波形畸变系数)、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性.     

高通滤波反馈型正弦脉宽调制逆变器研究

通过分析SPWM逆变器的谐波成分和来源,建立了一种更接近实际的逆变器控制模型,提出了运用有源高通滤波器进行局部反馈控制,消除输出平均值反馈型正弦波逆变器谐波的逆变电源设计方法,并运用乃奎斯特稳定判据分析了系统的稳定性,得出设计参数,利用该方法可以有效地解决输出平均值反馈型正弦波逆变器在非线性负载条件下输出电压波形的失真问题,从而在发挥输出平均值反馈型正弦波逆变器的优势的同时,扩大了其应用范围。之后,利用MATLAB进行了仿真,制作了实验电路,仿真和实验结果进一步证明了该理论的正确性以及该方法的合理性。