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关键词： 级联H桥   直流纹波   前馈补偿   载波移相调制   矢量控制  

摘要： 级联H桥型多电平变换器采用移相变压器+整流供电时具有功率因数高、输出电压谐波含量低等优点,在大功率工业领域范围内得到了广泛应用。传统的调制算法都以假设直流母线电压恒定为前提,然而在直流侧会出现低频纹波并被调制和传输到负载,导致输出电压波形畸变。目的为了探讨级联H桥单元供电侧存在大量直流纹波电压导致输出负载电压波形畸变的问题,方法本文首先采用双重傅里叶理论分析直流纹波电压,在此基础上引入一种直流纹波前馈补偿策略,通过测量每个级联H桥的直流侧实际输入电压除以电压基准值并与传统载波信号相乘,进而与调制电压进行载波移相调制;同时采用矢量控制,通过FFT变换虚拟出无功电压,以获得更快的收敛速度、更高的稳定性和更小的振荡。结果仿真和实验结果表明,所提调制算法和控制策略可有效抑制负载电压中的低次谐波,减小输出电压波形畸变,实现逆变电源的快速动态响应和无稳态误差控制。结论实验结果验证了本文所采用的调制策略和控制策略的可行性与合理性。

关键词： 模块化多电平变流器   子模块   IGBT开路故障   故障诊断与定位方法  

摘要： 随着模块化多电平变流器(modularmultilevel converter,MMC)在工程领域中广泛应用,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)开路故障问题日益突出,并成为制约其稳定运行的主要因素。IGBT开路故障诊断与定位方法作为及时识别开路故障,保证MMC持续稳定运行的主要手段而被广泛研究。文中首先对MMC的基本结构及IGBT开路故障特征进行介绍和分析,阐明故障子模块电流路径及电容电压变化趋势;其次,以定位故障IGBT使用的方法和手段为依据,对国内外相关主要文献进行分类和归纳,总结不同类型故障诊断方法的优点和不足;最后,对MMC开路故障诊断与定位方法的未来发展方向和趋势进行展望,指出基于硬件、基于模型和基于人工智能的3类诊断方案分别在降低硬件复杂度、提高故障诊断准确率和降低计算量等方面应该重点解决的主要问题和思路。

关键词： 直驱风电机组   机网耦合   矢量控制   虚拟同步机   惯性自同步控制   阻抗   稳定性  

摘要： 直驱风电机组与弱交流电网或柔性直流输电系统间相互作用易导致宽频振荡问题。现有研究普遍认为,直驱风电机组与交/直流电网间的交互特性主要取决于其网侧变流器,故通常忽略直驱风电机组的机侧系统动态。已有文献讨论传统矢量控制下机侧系统对直驱风电机组并网特性的影响,但针对不同控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性尚缺少相关研究。文中针对4种典型控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性进行比较研究。首先,推导并验证了直驱风电机组在不同控制策略下的详细阻抗模型;然后,基于机网耦合度指标对直驱风电机组的机网耦合特性进行对比分析,得出不同控制策略下机侧系统动态对直驱风电机组交流侧阻抗特性及并网稳定性的影响;最后,通过直驱风电机组并弱交流电网分析案例验证了理论分析的正确性。

关键词： 龙门刨床   变频器   升级改造   节能降耗  

摘要： 基于B2152A型4 m龙门刨床工作原理,结合目前设备在运行中存在的控制系统、控制方式陈旧,故障率高等问题,采用变频控制的方式控制设备运行。同时,对原有陈旧和复杂繁琐的电气控制、电气元件等进行优化升级改造。通过现场实际使用和长时间的设备运转验证表明,此次升级改造延长了设备的使用寿命,降低了故障率并且达到了节能降耗的目的。

关键词： 选煤厂   配煤   灰分仪   变频器   控制系统  

摘要： 针对潞安化工集团李村选煤厂煤流控制系统自动化程度低、给煤量误差大、灰分指标波动大的问题,研究了煤流控制系统优化方案,进行了现场工业性试验,稳定了精煤指标,配煤精度能够控制在灰分仪检测精度的1%左右(调配来煤灰分范围为18%~35%),降低了工人劳动强度,提高了精煤产率,进而提高了选煤厂经济效益和社会效益。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   状态监测   有限元分析   焊料层老化   Cauer热网络模型  

摘要： 以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的焊料层为研究对象,在传统Cauer模型的基础上,提出考虑芯片-铜端子热流支路的双分支Cauer模型,利用光纤温度传感器测量裸露在IGBT模块外部的铜端子温度和IGBT模块底板温度,以获取IGBT芯片结温,通过分析芯片结温、铜端子温度、底板温度的变化规律,准确定位焊料层老化位置,以区分芯片焊料层老化和底板焊料层老化,从而实现对不同焊料层的老化状态监测。

关键词： 永磁同步电机   鲸鱼优化算法   矢量控制   智能控制  

摘要： 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于具有高效率、结构紧凑、高精度控制等特点,广泛应用于新能源汽车、家用电器、工业设备等领域。但电机运行时会受温度、电流、磁场等影响,导致抗干扰能力不高与动态响应差。为了提高PMSM转速跟踪能力与平稳性,设计一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的永磁同步电机PI控制器。在Simulink中建立PMSM模型,以PI速度环为基础,分别使用传统PI控制与WOA-PI控制。通过仿真对比,在电机空载启动与转速信号变化的情况下,WOA-PI具有更好的稳定性与响应性。

关键词： 宽输入电压范围   四开关Buck-Boost   LLC变换器   移相控制   软开关  

摘要： 为了解决变频控制的桥臂共用型四开关Buck-BoostLLC级联变换器磁性元件设计和优化困难的问题,提出一种二次侧为特殊全桥整流结构的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器。通过控制二次侧开关管的交叠导通时间以拓宽变换器的电压增益。该变换器可根据不同的输入电压范围工作在交叠模式和整流模式;在不改变变换器参数的条件下将增益显著提高,能够适应更宽范围的输入电压,同时保持了变换器较高的工作效率。在两种工作模式的基础上,采用移相控制使变换器所有开关管实现零电压导通(ZVS),二极管实现零电流关断(ZCS)。结合状态平面轨迹分析法,对定频控制的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器进行模态分析,并推导两种工作模式下的输入-输出表达式和开关管的软开关实现条件。最后,通过研制一台70~280 V输入、240 W/28 V输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。

关键词： 抽水蓄能   静止变频器   逆变器   换相超前角   起动效率   功率因数  

摘要： 静止变频器是我国抽水蓄能电站的核心设备。而在静止变频起动过程中,自然换相阶段逆变器换相一般采用换相超前角恒定的控制策略,易造成换相失败的问题。针对该问题,提出了一种逆变器换相超前角动态控制策略。该策略主要通过机端电压和回路电流进行动态控制换相超前角,以避免采用恒换相超前角策略易出现的问题;同时还引入换相裕度,以提高换相成功率,提升系统稳定性。最终通过试验,以功率因数和起动效率等指标验证了该策略的可行性,证明了该策略相比传统控制方法具有起动效率佳、功率因数高等优点。

关键词： 变频器   风机系统   节能  

摘要： 介绍了汽车涂装车间采用双线设计的变频器装置在汽车涂装风机供、排风系统中风机变频器装置及风阀的应用。通过改变风机电机转速及新增管道风阀来调节风机送、排风量,在满足各生产工艺要求的情况下,调节变频控制器频率,利用变频调速技术来降低轴输出功率,达到节能效果。