無(wú)交流電壓傳感器的PWM整流器的直接功率控制

將基于虛擬磁鏈的直接功率控制策略用于并網(wǎng)逆變器的控制。詳細(xì)推導(dǎo)了虛擬磁鏈與瞬時(shí)功率的表達(dá)式,在無(wú)需檢測(cè)網(wǎng)側(cè)交流電壓的前提下即可獲得并網(wǎng)功率的瞬時(shí)值,進(jìn)而取消了交流電壓傳感器。通過(guò)對(duì)并網(wǎng)功率的有功和無(wú)功成分進(jìn)行直接獨(dú)立控制,省去了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換以及電流閉環(huán)控制等復(fù)雜算法。采用帶有飽和限幅反饋環(huán)節(jié)的積分器代替不定積分器進(jìn)行虛擬磁鏈觀測(cè),解決了因傳統(tǒng)觀測(cè)方法存在功率計(jì)算偏差而造成系統(tǒng)效率降低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能較差等問(wèn)題。對(duì)所提出的改進(jìn)觀測(cè)方法及基于改進(jìn)虛擬磁鏈直接功率控制策略的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明了所提方法的正確性和可行性。

提出一種基于定子磁鏈定向的異步電機(jī)無(wú)交流電壓傳感器自然坐標(biāo)控制策略,降低了系統(tǒng)成本,提高了系統(tǒng)抗擾動(dòng)能力。針對(duì)矢量控制計(jì)算量大、編程復(fù)雜的問(wèn)題,采用自然坐標(biāo)變換,避開(kāi)三角函數(shù)計(jì)算,通過(guò)有功、無(wú)功電流控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和定子磁鏈的解耦控制。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提策略的可行性。

pwm整流器是一種高功率因數(shù)、低噪音靜止變流器。采用類似于交流電機(jī)磁鏈觀測(cè)的方法構(gòu)造出虛擬的電網(wǎng)磁鏈?zhǔn)噶?作為pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以達(dá)到取消交流側(cè)電網(wǎng)電壓傳感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了準(zhǔn)確觀測(cè)虛擬電網(wǎng)磁鏈的方法,解決了pwm整流器無(wú)電壓傳感器運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題。

交流電壓傳感器使用說(shuō)明書(shū)

在大功率三電平整流器應(yīng)用中,為降低成本、提高性能,研究了一種無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器三電平pwm整流器。在分析其數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用三電平svpwm簡(jiǎn)化算法,將傳統(tǒng)兩電平電壓空間矢量控制算法應(yīng)用于三電平,并結(jié)合一種新穎的虛擬磁鏈觀測(cè)器,提出了基于虛擬電網(wǎng)磁鏈定向的三電平pwm整流器矢量控制策略,在雙三電平變頻器系統(tǒng)中對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該三電平pwm整流器可較好地穩(wěn)定直流母線電壓,提高整流器功率因數(shù),并具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性。

用交流電壓表直接測(cè)量交流電壓電路 測(cè)量交流電壓必須采用交流電壓表。用交流電壓表測(cè)量交流電壓時(shí)， 電壓表不分極性，只需在測(cè)量量程范圍內(nèi)直接并聯(lián)到被測(cè)電路即可， 如圖所示。這種方法適用于500v以下的交流電路。 圖用交流電壓表直接測(cè)量交流電壓

在高壓大功率領(lǐng)域．五電平整流器ll--電平性能更優(yōu)。由于五電平空間矢量脈寬調(diào)制（svpwm）算法運(yùn)算量大，針對(duì)有源中點(diǎn)箝位五電平（anpc．5l）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出一種輸出波形質(zhì)量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調(diào)制（tcpwm）算法。建立電感濾波的五電平整流器的數(shù)學(xué)模型，采用無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的開(kāi)關(guān)頻率固定的準(zhǔn)直接功率控制（dpc）策略。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提t(yī)cpwm算法及控制策略的正確性。

以三電平電壓型pwm整流器的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),結(jié)合瞬時(shí)無(wú)功理論,推導(dǎo)了瞬時(shí)功率和三電平整流橋開(kāi)關(guān)矢量之間的關(guān)系,提出了一種固定開(kāi)關(guān)頻率的三電平pwm整流器的直接功率控制方法。該方法基于空間電壓矢量調(diào)制,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)過(guò)程中有功功率和無(wú)功功率的解耦控制。相對(duì)于傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)表bang-bang控制方式的直接功率控制,該方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)對(duì)有功功率和無(wú)功功率的直接控制,而且能保證固定的開(kāi)關(guān)頻率,簡(jiǎn)化了濾波器的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制策略實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)控制,電流諧波小,具有良好的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。

在高壓大功率領(lǐng)域,五電平整流器比三電平性能更優(yōu)。由于五電平空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)算法運(yùn)算量大,針對(duì)有源中點(diǎn)箝位五電平(anpc-5l)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出一種輸出波形質(zhì)量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調(diào)制(tcpwm)算法。建立電感濾波的五電平整流器的數(shù)學(xué)模型,采用無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的開(kāi)關(guān)頻率固定的準(zhǔn)直接功率控制(dpc)策略。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提t(yī)cpwm算法及控制策略的正確性。

無(wú)源交流電壓、電流狀態(tài)傳感器介紹 所謂交流電壓、電流傳感器，就是把交流電壓220v、380v、500v, 電流10ma~500a的工作狀態(tài)快速傳遞給采集系統(tǒng)，比如單片機(jī)的口 采集，plc開(kāi)關(guān)量輸入端，繼電器的控制端等，具體使用電路如下圖： 電流型應(yīng)用電路： 圖1圖2 圖3 電壓型應(yīng)用電路： 圖4圖5 圖6 從上圖可以看出在檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)、信號(hào)燈狀態(tài)、交流電流電壓過(guò)限保護(hù)等方面十 分方便，此傳感器的優(yōu)點(diǎn)如下： 1．體積十分小 2．響應(yīng)速度只有100ms以下 3．溫度范圍-40度~+90度 4．無(wú)需任何電源 5．使用十分方便 6．價(jià)格低廉 使用領(lǐng)域?yàn)椋汗I(yè)控制領(lǐng)域、交通信號(hào)控制領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域、電壓、電流超 限報(bào)警領(lǐng)域等。 電流型： 使用注意事項(xiàng)： 在使用時(shí)必須按照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4的連接方法，vcc和cp之間不能 省掉圖中的r，如vcc直

通過(guò)功率變換器的數(shù)學(xué)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(gè)開(kāi)關(guān)表同時(shí)控制瞬時(shí)有功功率和無(wú)功功率,開(kāi)關(guān)表的設(shè)計(jì)決定了系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能,為了滿足不同的控制要求,文章詳細(xì)分析了開(kāi)關(guān)表的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)表的改進(jìn),克服了傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)表的缺點(diǎn),獲得了良好的功率控制效果。仿真結(jié)果驗(yàn)證了新開(kāi)關(guān)表設(shè)計(jì)方法的有效性。

通過(guò)誤差lms法和相關(guān)分析法獲取了交流電壓智能傳感器中重要卻難測(cè)的2個(gè)特征參數(shù):有效值和初相位。參照傳統(tǒng)的定義測(cè)試法,比較并分析了這兩種方法。實(shí)驗(yàn)表明,這兩種方法減少計(jì)算量至少一半,測(cè)試誤差約為傳統(tǒng)定義法的三分之一,允許的干擾幅值從信號(hào)幅值的5%放寬至15%。實(shí)時(shí)性、測(cè)試精度等高測(cè)試性能讓其系統(tǒng)簡(jiǎn)化、成本降低而不需付出任何額外硬件開(kāi)銷或使系統(tǒng)性能降低。

針對(duì)交流電壓智能傳感器中重要卻難測(cè)的電力參數(shù)電壓有效值u、初相位θ,提出了相關(guān)性分析方法和利用誤差最小均方法對(duì)第一個(gè)采樣點(diǎn)(0)的估計(jì)及其對(duì)測(cè)試精度的影響,并將它們與傳統(tǒng)的定義法進(jìn)行了分析、比較,指出相關(guān)性分析法能有效降低采集信號(hào)中干擾的影響,基于誤差最小均方法的(0)估計(jì)能顯著提高θ的測(cè)試精度,從而降低對(duì)電路性能的要求,簡(jiǎn)化系統(tǒng),降低成本,提高測(cè)試性能。實(shí)驗(yàn)表明:相對(duì)于定義法,相關(guān)性分析法并結(jié)合基于誤差最小均方的(0)估計(jì)可降低采樣頻率近3倍,信號(hào)中干擾幅值的要求從遠(yuǎn)小于信號(hào)幅值的3%可放寬到信號(hào)幅值的12%。

電流電壓傳感器 (2)

電流電壓傳感器 (3)

電流電壓傳感器

霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器，用霍爾器件，可以進(jìn)行非接觸式電流測(cè)量， 起到信號(hào)電氣隔離作用。眾所周知，當(dāng)電流通過(guò)一根長(zhǎng)的直導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)的大小與流過(guò)導(dǎo)線的電流成正比，這一磁場(chǎng)可以通過(guò)軟磁材料來(lái)聚集，然后用霍爾器件 進(jìn)行檢測(cè)，由于磁場(chǎng)與霍爾器件的輸出有良好的線性關(guān)系，因此可利用霍爾器件測(cè)得的訊號(hào) 大小，直接反應(yīng)出電流的大小，即: i∞b∞vh 其中i為通過(guò)導(dǎo)線的電流，b為導(dǎo)線通電流后產(chǎn)生的磁場(chǎng)，vh為霍爾器件在磁場(chǎng)b中產(chǎn)生 的霍爾電壓、當(dāng)選用適當(dāng)比例系數(shù)時(shí)，可以表示為等式?；魻杺鞲衅骶褪歉鶕?jù)這種工作原理 制成的。 如圖4.21，閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理是磁平衡式的，即原邊電流(ip)所產(chǎn)生的磁 場(chǎng)，通過(guò)一個(gè)副邊線圈的電流(is)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償，使霍爾器件始終處于檢測(cè)零磁通 的工作狀態(tài)。當(dāng)原副邊補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在

si85xx交流電流傳感器提供高達(dá)5kvrms的電氣隔離,以確保在安全性上符合各種重要電力傳輸系統(tǒng)的要求。針對(duì)當(dāng)今的電力傳輸系統(tǒng),si85xx交流電流傳感器可提供更可靠及更具成本效益的選擇,與傳統(tǒng)的變壓器不同。傳統(tǒng)的變壓器體積龐大且笨重,會(huì)導(dǎo)致顯著的電力損失并造成寄生效應(yīng),使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。

霍爾電流電壓傳感器的工作原理 霍爾電流電壓傳感器的工作原理 ? ?直測(cè)式霍爾電流傳感器 ? ?　　原邊電流ip產(chǎn)生的磁通量聚集在磁路中，并由霍爾器件檢測(cè)出霍爾電 壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器放大，該電壓信號(hào)精確地反映原邊電流。 ? ?磁平衡霍爾電流傳感器 ? ?　　原邊電流ip產(chǎn)生的磁通量與霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流is通過(guò)副 邊線圈所產(chǎn)生的磁通量相平衡。副邊電流is精確地反映原邊電流。 ? ?磁平衡霍爾電壓傳感器 ? ?　　原邊電壓vp通過(guò)原邊電阻r1轉(zhuǎn)換為原邊電流ip，ip產(chǎn)生的磁通量與 霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流is通過(guò)副邊線圈所產(chǎn)生的磁通量相平衡。副 邊電流is精確地反映原邊電壓。 ? ?　　霍爾電流電壓傳感器特點(diǎn)： ?　　◎　直測(cè)式霍爾電流傳感器（50a??10000a） ?　?、?、測(cè)量頻率：0??50khz ?　?、?、反應(yīng)

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(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電流諧波含量較大。在pwm整流器功率數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,分析了電壓矢量對(duì)有功功率和無(wú)功功率的影響,針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)表下功率調(diào)節(jié)能力不穩(wěn)定的問(wèn)題,提出了動(dòng)態(tài)扇區(qū)劃分下的雙開(kāi)關(guān)表控制策略。該方法實(shí)現(xiàn)了功率調(diào)節(jié)的有效性,而且獲得了更好的動(dòng)態(tài)控制效果,更低的電流諧波含量。最后matlab/simulink仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的正確性和實(shí)用性。

用交流電壓表直接測(cè)量交流電壓電路 測(cè)量交流電壓必須采用交流電壓表。用交流電壓表測(cè)量交流電壓時(shí)， 電壓表不分極性，只需在測(cè)量量程范圍內(nèi)直接并聯(lián)到被測(cè)電路即可， 如圖所示。這種方法適用于500v以下的交流電路。 圖用交流電壓表直接測(cè)量交流電壓

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電壓型整流器采用磁鏈定向取代電壓定向方式,不需要電壓傳感器采集電壓信號(hào),可以降低變流器成本。構(gòu)建了基于matlab/simulink仿真環(huán)境的無(wú)電壓傳感器磁鏈定向空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)整流的仿真模型,驗(yàn)證了該方法可正確確定矢量定向角度,實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)整流,有功和無(wú)功解耦控制以及直流側(cè)的電壓穩(wěn)定。