电力电子与电机集成系统的研究现状与发展

介绍了国内外电力电子、电机及控制系统高度集成形成的现代电气传动技术的现状与发展。它的研究内容包括智能电子电机、虚拟试验平台系统、抗电磁干扰的仿真计算方法、能量信息交互理论，以及集成系统的可靠性及故障容错技术等。其发展方向是电机与电力电子变换器实现最优结合，电力传动系统与信息技术的充分结合。     

基于主动栅极驱动的IGBT开关特性自调节控制

常规驱动(CGD)对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性的控制优化程度有限.当换流条件改变时,CGD方法也无法保证器件开关特性可以保持在最优状况,即缺乏自调节能力.学术界相应地提出主动栅极驱动(AGD)方法来实现对开关特性的自调节控制.但在实施自调节控制时,会遇到自调节控制稳定性、控制精度等方面的问题.该文在之前工作的基础上开展后续深入研究,针对这些问题,从理论上提出自调节控制时的3个关键设计点,并分别进行了实验验证,为AGD方法实施自调节控制提供了指导.该文综述已有驱动对IGBT关断峰值电压控制的缺陷,提出一种端电压峰值采样电路.将该采样电路与自调节控制结合,通过实验验证了直接控制端电压峰值的准确性,为更安全、更低损耗地关断IGBT打下了坚实基础.     

光伏扬水与照明综合系统的能量管理策略

“国家光明工程“计划已在西部无电乡村建立了若干个光伏发电站,其负荷以扬水与照明为最基本负荷。为了高效、可靠地运行这些光伏电站,客观上需要采用能量管理器进行能量优化分配与管理。本文从能量分配的角度,叙述了太阳能扬水与照明综合系统的能量管理策略,包括光伏电力的分配方案、蓄电池的充放电管理、最大功率跟踪,以及基于16位微控制器的控制电路的构成。运行情况表明,有效合理地分配与管理太阳能光伏系统所发电能,对提高光伏应用效率,提高蓄电池的使用寿命具有重要意义。     

基于IGCT的高压三电平变频器失效机理及保护策略

在分析了三电平变频器拓扑结构特点和IGCT结构特性的基础上,讨论了基于IGCT的高压三电平变频器失效机理及保护策略,提出了针对IGCT的全保护概念.对其安全运行区域进行了详尽的分析,结合实例给出定量的安全区域设计原则和相应的保护措施.     

最小脉宽特性对高压三电平变频器的影响

最小脉宽,即单个开关器件的最小导通和关断时间,在高压大容量变频调速系统运行过程中至关重要.本文通过仿真和基于IGCT的1.25MW/6000V三电平变频器上进行试验,对最小脉宽对大容量变频调速系统起动和稳态运行的影响进行了较为全面的评估,并在此基础上提出了相间最小脉宽的概念,既保证了单管最小脉宽,又在开关动作之间留有适当间隙.最后分析了最小脉宽与起动电流、稳态电流以及转矩脉动之间的关系,对大容量变频调速系统的安全运行有十分重要的指导意义.仿真和试验均验证了上述分析的正确性.     

高压变频器在电力和冶金行业的应用现状分析

高压变频器在我国有着广泛的应用空间和广阔的市场前景,本文主要针对高压变频器在电力、冶金行业的应用现状与特点,以及市场前景与容量进行分析综述。     

同步磁阻永磁电机无传感器直接转矩控制仿真研究

介绍了同步磁阻永磁电机(SR-PM)的结构和直接转矩控制的原理,其中重点讨论了直接转矩控制应用于SR-PM电机的特点.在此基础上分析了基于磁链的反电动势直接积分实现其无(位置/速度)传感器直接转矩控制的模型,并说明了实现其无传感器控制的关键是在磁链位置的基础上补偿转矩角得到转子实际位置.本文介绍了若干种不同位置补偿的方法,仿真结果,证明了它们在带入位置和速度闭环后能实现无传感器直接转矩控制.     

高压三电平变频器的滤波升压系统中能量过渡过程研究

从不同时间尺度上对高压三电平变频器的滤波升压系统进行数学建模，在秒级的时间尺度上主要研究该负载在不同负载稳态运行时的滤波情况，在毫秒级的时间尺度上主要研究故障时从变频切到工频时的电机过渡过程，从微秒级的尺度上研究了负载切换时缓冲吸收电路的能量过渡过程。同时由于变频器向该系统注入了大量的高频分量，为此建立了变压器高频分布模型，以评估变压器分布电容对全系统的影响。实验结果表明了模型和分析方法的有效性。     

三电平逆变器SHEPWM多组解计算方法

研究了应用于三电平NPC逆变器的特定消谐技术(Selective Harmonic Eliminated PWM,SHEPWM),针对目前文献只给出三电平SHE一组解的情况,给出了另外一组初值解经验公式,从而得到了三电平SHE的两组解.进一步研究发现在调制比较高时会存在更多组解,从而使解轨迹发生分岔现象.以开关点数N=7为例,首次给出了其在高调制比时的四组解以及开关角度随基波调制比变化的解轨迹.实际计算结果表明,利用本文所给经验公式可以快速准确得到SHE方程组的解.最后通过实验验证了文中所给四组解的正确性,并分析和比较了其谐波特性的差异,为实际应用中解的优化选择提供了依据.