雙開關表直接功率控制的三相電壓型PWM整流

三相電壓型pwm整流器在應用中需要更加優(yōu)良的動、靜態(tài)性能。針對整流器的非線性強耦合特點,提出了一種滑模變結(jié)構無源控制算法。算法中電壓外環(huán)采用滑模變結(jié)構控制,電流內(nèi)環(huán)采用無源控制?；？刂浦幸哉髌鬏敵鲋绷麟妷赫`差為狀態(tài)變量構造指數(shù)衰減律切換面。無源控制中采用狀態(tài)誤差構造能量存儲函數(shù)并以誤差存儲函數(shù)為lyapunov函數(shù),通過注入阻尼使系統(tǒng)快速收斂到期望穩(wěn)定平衡點。根據(jù)誤差存儲函數(shù)的收斂條件設計了整流器的無源控制器,實現(xiàn)了各變量的解耦控制。用pscad/emtdc軟件進行仿真分析。與雙閉環(huán)pi控制對比,仿真結(jié)果表明該控制策略具有良好的動、靜態(tài)性能和魯棒性。

河南理工大學畢業(yè)設計 摘要 隨著社會的高速發(fā)展，電能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活中發(fā)揮著起來越重要的作 用，然而與之同時與國民生產(chǎn)生活密切相關的電力電子換流裝置，如變頻器、高頻開關 電源、逆變電源等各種換流裝置在廣泛的運用中給電網(wǎng)帶來了大量的無功功率與嚴重的 諧波污染。隨著電力電子技術的發(fā)展，具有網(wǎng)側(cè)電流接近正弦波、功率因數(shù)近似為1、 直流側(cè)輸出電壓穩(wěn)定、抗負載擾動能力強并且能夠在四象限運行的pwm整流器應運而生， 成功地取代了不可控二極管整流器和相控的晶閘管整流器，并成為電力電子技術研究的 熱點。本言研究的主要對象就是應用最為廣泛的三相電壓型pwm整流器。 首先，本文介紹了pwm整流器研究的背景與意義，綜述了pwm技術的發(fā)展及現(xiàn)狀， 引出了三相電壓型pwm整流器，并分析了三相電壓型pwm整流器的工作原理，并在此基 礎上建立了其在abc三相靜止坐標系、d-q同步旋轉(zhuǎn)坐

基于Matlab的三相電壓型PWM整流器建模與仿真

三相電壓型PWM整流器設計方法的研究

整流器模型建立直接影響控制策略,通常系統(tǒng)采用基爾霍夫定律和拉格朗日方程建立數(shù)學模型,其狀態(tài)變量間存在耦合。文中針對開關函數(shù)描述的數(shù)學模型為非線性且控制器設計困難的特征,采用開關周期平均法建立系統(tǒng)平均模型,分離擾動得到穩(wěn)態(tài)模型和線性時不變的小信號模型。結(jié)果表明,小信號模型較傳統(tǒng)模型更有利系統(tǒng)控制器的設計。

整流器模型建立直接影響控制策略,通常系統(tǒng)采用基爾霍夫定律和拉格朗日方程建立數(shù)學模型,其狀態(tài)變量間存在耦合。文中針對開關函數(shù)描述的數(shù)學模型為非線性且控制器設計困難的特征,采用開關周期平均法建立系統(tǒng)平均模型,分離擾動得到穩(wěn)態(tài)模型和線性時不變的小信號模型。結(jié)果表明,小信號模型較傳統(tǒng)模型更有利系統(tǒng)控制器的設計。

根據(jù)三相電壓型pwm逆變器的工作原理,引入開關周期平均算子將離散的系統(tǒng)變換為連續(xù)的系統(tǒng),應用坐標旋轉(zhuǎn)變換將三相交流電量變換成直流量,使用小信號擾動法將非線性的系統(tǒng)變換為線性的系統(tǒng)。建立了三相電壓型pwm逆變器系統(tǒng)的小信號動態(tài)數(shù)學模型,以spwm調(diào)制法為例,建立了從調(diào)制器輸入到逆變器輸出的動態(tài)數(shù)學模型,仿真和實驗結(jié)果驗證了建模的準確性以及控制策略的合理性。

為了縮短對大功率電子裝置(如逆變電源)的研制周期和減少研制費用,借助計算機仿真技術,利用matlab軟件中simulink和powersystemblochset建立了以igbt(絕緣柵雙極性晶體管)為開關器件具有數(shù)字pi調(diào)壓功能的spwm電壓型逆變電源仿真模型,對其輸出特性進行仿真,并利用傅里葉快速變換(fft)分析工具對其仿真輸出電壓進行諧波分析。仿真模型分別考慮了主電路和控制器模型,較為精確地反映了實際情況,驗證了此模型和仿真方法的正確性。最后應用到三相逆變器調(diào)速系統(tǒng)中,仿真結(jié)果顯示其控制效果良好,完全符合實際電機控制的要求。

傳統(tǒng)pwm整流器的直接功率控制(dpc)系統(tǒng)中,在靠近基本電壓矢量的位置,出現(xiàn)功率調(diào)節(jié)失控,導致網(wǎng)側(cè)電流諧波含量較大。在pwm整流器功率數(shù)學模型的基礎上,分析了電壓矢量對有功功率和無功功率的影響,針對傳統(tǒng)開關表下功率調(diào)節(jié)能力不穩(wěn)定的問題,提出了動態(tài)扇區(qū)劃分下的雙開關表控制策略。該方法實現(xiàn)了功率調(diào)節(jié)的有效性,而且獲得了更好的動態(tài)控制效果,更低的電流諧波含量。最后matlab/simulink仿真實驗結(jié)果驗證了該控制策略的正確性和實用性。

三相電壓型整流器是當今非常熱門的變換器拓撲之一,它功率因數(shù)高,諧波畸變小,拓撲結(jié)構簡單,輸出功率可以從幾千瓦到兆瓦級。文章以程序算法為核心,實現(xiàn)了對整流器的dsp控制,分析了其應用程序的框架結(jié)構,并在此基礎上提出了控制程序的模塊化方法,增強了程序可讀性,減少了代碼長度,降低了維護成本。同時利用plecs仿真軟件對dsp程序進行了仿真,驗證了其正確性。

電壓型變換電路是利用pwm控制方式以及由全控型器件組成的電路,具有網(wǎng)側(cè)電流諧波低、單位功率因數(shù)、能量雙向流動等優(yōu)點.文中對三相電壓型pwm變換器的原理及控制策略進行分析,利用matlab建立三相電壓型單橋和雙橋逆變電路的模型,并對基于pwm控制的acdc-ac變換器進行仿真,仿真結(jié)果驗證此變換器做為負載模塊具有提高電能質(zhì)量管理的作用.

三相電壓型逆變電路 (2)

三相電壓型逆變電路

針對eps電源系統(tǒng)要求輸出高質(zhì)量電壓波形的特點,提出了三相電壓型pwm逆變器的一種電壓電流雙閉環(huán)控制方法,通過建立三相電壓型pwm逆變器在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型,利用電壓外環(huán)實現(xiàn)對輸出電壓的穩(wěn)定控制,電流內(nèi)環(huán)實現(xiàn)對輸出電流的控制,仿真證明該方法有效地改善了應急電源系統(tǒng)的動態(tài)響應及抗擾能力.

實用文案 文案大全 三相電壓型逆變器 一．電力電子器件的發(fā)展： 1.概述： 1957年可控硅(晶閘管)的問世，為半導體器件應用于強電領域的自動控 制邁出了重要的一步，電力電子開始登上現(xiàn)代電氣傳動技術舞臺，這標志著 電力電子技術的誕生。20世紀60年代初已開始使用電力電子這個名詞，進 入70年代晶閘管開始派生各種系列產(chǎn)品，普通晶閘管由于其不能自關斷的 特點，屬于半控型器件，被稱作第一代電力電子器件。隨著理論研究和工藝 水平的不斷提高，以門極可關斷晶閘管（gto）、電力雙極性晶體管（bjt） 和電力場效應晶體管（power-mosfet）為代表的全控型器件迅速發(fā)展，被 稱作第二代電力電子器件。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管（igbt） 為代表的復合型第三代電力電子器件異軍突起，而進入90年代電力電子器 件開始朝著智能化、功率集成化發(fā)展，這代表了電力電

實用文案 文案大全 三相電壓型逆變器 一．電力電子器件的發(fā)展： 1.概述： 1957年可控硅(晶閘管)的問世，為半導體器件應用于強電領域的自動控 制邁出了重要的一步，電力電子開始登上現(xiàn)代電氣傳動技術舞臺，這標志著 電力電子技術的誕生。20世紀60年代初已開始使用電力電子這個名詞，進 入70年代晶閘管開始派生各種系列產(chǎn)品，普通晶閘管由于其不能自關斷的 特點，屬于半控型器件，被稱作第一代電力電子器件。隨著理論研究和工藝 水平的不斷提高，以門極可關斷晶閘管（gto）、電力雙極性晶體管（bjt） 和電力場效應晶體管（power-mosfet）為代表的全控型器件迅速發(fā)展，被 稱作第二代電力電子器件。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管（igbt） 為代表的復合型第三代電力電子器件異軍突起，而進入90年代電力電子器 件開始朝著智能化、功率集成化發(fā)展，這代表了電力電

數(shù)顯智能三相電壓/電流表使用說明書 一、概述 數(shù)顯智能三相電壓/電流表適用于電力電網(wǎng)、自動化系統(tǒng)中對電流、電壓的電參數(shù) 測量和顯示，通過面板設置倍率，直觀顯示系統(tǒng)一次側(cè)運行點參數(shù)，具有精度高、穩(wěn)定性 好、抗震動等優(yōu)點，可直接替代原有指針式儀表。 可選儀表測量功能：（1）三相電壓表（2）三相電流表 二、技術參數(shù) 性 能 參數(shù) 性 能 參數(shù) 輸 入 測 電 壓 額定值ac25～500v電流精度 rms測量，精度等級0.5 級 過負荷 持續(xù)：1.2倍瞬時：10 倍/10s 電源 工作范圍ac/dc85~270v 量 顯 示 功耗500kω 環(huán)境 工作環(huán)境-10~55℃ 精度rms測量，精度等級0.5級儲存環(huán)境-20~75℃ 電 流 額定值ac0～5a 安全 耐壓 輸入/電源>2kv，輸入/

推導并分析了三相電壓源逆變器的輸出有功功率及無功功率之間的耦合關系?；谠擇詈详P系討論了"v"和"p"2類不同的耦合規(guī)范型及對應的解耦方法。將2類解耦方法應用于功率的控制,并通過仿真試驗對結(jié)果進行了分析比較。仿真結(jié)果表明,"p"型規(guī)范解耦能實現(xiàn)對三相逆變器輸出功率的精確控制。

針對三相三線制電壓型逆變器,提出了一種模型預測控制(mpc)方法。在dqo旋轉(zhuǎn)坐標系下構建了三相三線制電壓型逆變器的直流增量模型,以該模型為基礎構建了控制系統(tǒng)預測模型;依據(jù)系統(tǒng)控制要求設計預測控制器的優(yōu)化性能指標,求解優(yōu)化性能指標得出控制時域內(nèi)最優(yōu)控制增量表達式;采用根軌跡法分析了預測控制器參數(shù)對系統(tǒng)控制性能的影響,并確定了預測控制器參數(shù)。仿真及實驗結(jié)果表明:所構建的模型預測控制器在三相三線制電壓型逆變器空載、帶阻感負載、帶非線性負載及負載投入過程中均具有良好的控制性能,且其輸出電壓質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)的電流內(nèi)環(huán)-電壓外環(huán)雙環(huán)控制方法。

直接功率控制(dpc)動態(tài)響應比電壓定向控制(voc)要快,提出了一種無交流電壓傳感器的三相電壓型pwm整流器基于虛擬電網(wǎng)磁鏈的直接功率控制策略。由于通過估計虛擬磁鏈來計算功率,因此可省略網(wǎng)側(cè)電壓傳感器,該控制結(jié)構為直流輸出電壓外環(huán),功率控制內(nèi)環(huán)節(jié)。仿真結(jié)果表明,系統(tǒng)可達到單位功率因數(shù),電流畸變小,具有良好的動靜態(tài)性能,方案切實可行。

通過功率變換器的數(shù)學模型,分析了現(xiàn)行直接功率控制(dpc)系統(tǒng)的原理。傳統(tǒng)dpc系統(tǒng)功率內(nèi)環(huán)采用一個開關表同時控制瞬時有功功率和無功功率,開關表的設計決定了系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能,為了滿足不同的控制要求,文章詳細分析了開關表的設計方法,通過對傳統(tǒng)開關表的改進,克服了傳統(tǒng)開關表的缺點,獲得了良好的功率控制效果。仿真結(jié)果驗證了新開關表設計方法的有效性。

(10)申請公布號cn102662095a (43)申請公布日2012.09.12 cn 10 26 62 09 5 a *cn102662095a* (21)申請?zhí)?01210137462.9 (22)申請日2012.05.07 g01r19/00(2006.01) (71)申請人無錫智卓電氣有限公司 地址214174江蘇省無錫市惠山區(qū)堰橋鎮(zhèn)金 惠西路118號(無錫智卓電氣有限公 司) (72)發(fā)明人白建社戈浩吳振鋒 (74)專利代理機構北京品源專利代理有限公司 11332 代理人馮鐵惠 (54)發(fā)明名稱 三相電壓采樣電路 (57)摘要 本發(fā)明公開一種三相電壓采樣電路，其包括 接入三相供電系統(tǒng)的信號檢測電路、所述信號檢 測電路的輸出端連接信號放大電路，所述信號放 大電路的輸出端和用于控制開關的單片機連接， 所述信號檢測電