三相电压型脉宽调制整流器开关管开路故障诊断方法

三相电压型脉宽调制(PWM)整流器因其网侧单位功率因数、能量双向流动等优点成为广泛应用于工业、航空等领域的功率变换装置。为提高系统运行的安全性和可靠性,其故障诊断研究工作得到了极大的重视。针对三相电压型脉宽调制整流器功率开关管开路故障,从故障特征向量种类、故障的识别、定位方法的角度进行了诊断工作的分类,对各诊断方法的适用范围、可靠性进行了对比,指出了三相电压型脉宽调制整流器故障诊断和故障预警今后的研究方向和趋势。     

UHTPVSR直流侧电压控制与功率分配策略优化

针对单向混合三相电压型整流器直流侧电压采用PI控制难以使其获得优秀动态性能的不足,将自抗扰控制技术应用到单向混合三相电压型整流器直流侧电压控制中,可提高系统的稳态精度、动态响应速度以及系统的抗干扰能力.同时,为改善单向混合三相电压型整流器的功率分配和抑制切换点尖峰电流,提出对各整流器期望输入电流进行调整的策略.通过计算机仿真结果验证了所提方法的可行性,对于单向混合三相电压型整流器在实际工程中的应用具有指导意义.     

三相电压型PWM整流器的反馈线性化解耦模型和仿真

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器的非线性数学模型,应用非线性系统反馈理论,推导出其对应的非线性坐标变换矩阵,得到了三相电压型PWM整流器的状态反馈精确线性化模型,由此提出了无功功率和有功功率的解耦控制策略．仿真结果表明,该控制策略能较好地实现三相电压型PWM整流器的解耦控制,具有较好的动态特性．     

基于模糊逻辑的三电平T型逆变器故障诊断研究

三电平T型逆变器由于具有较低损耗、较少元件数量和较高耐压等级而被广泛应用.但其功率开关管因其高频工作,容易出现故障.发生功率管开路故障后,交流侧输出的畸变电流会对电网产生损害.因此,其功率管的开路故障诊断显得尤为重要.本文提出一种模糊逻辑方法诊断三电平T型逆变器功率管开路故障.该方法对三相电流值求均方根,用来判断功率管开路故障是否发生.如果发生故障,将逆变器输出的三相电流平均值模糊化、模糊推理、反模糊化后实现故障定位.根据建立的适当模糊规则,可以对三电平T型逆变器功率管单管、双管开路故障精确定位.     

三相电压型PWM整流器的设计

三相电压型PWM整流器功率因素高,谐波含量低,得到了广泛研究。本文在介绍了三相PWM整流器工作原理的基础上,把前馈解耦控制应用于三相PWM整流器。叙述了控制回路PI调节器、主电路参数的计算方法。并在Matlab/Simulink环境仿真验证了设计方案的正确性。     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

基于单周控制的三相电压型PWM整流器的仿真

单周控制是功率电子学领域中的一种通用的PWM控制方法，可以起到模拟计算机的作用，能够控制所有的基本功率变流器，而且具有成本低，电路简单和高可靠性的特点。本文基于MATLAB/SIMULINK软件平台，建立了基于单周控制的三相电压型PWM整流器的仿真模型，仿真结果显示单周控制是一种适合三相电压型PWM整流器的高性能、低成本的控制方法。     

三相正弦波逆变器容错控制

针对变频器逆变模块故障率高的问题,建立三相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)发生短路故障后逆变模块的数学模型.根据这个故障模型,实现对系统故障的有效诊断,同时结合硬件冗余的容错控制策略对电路拓扑进行重构,使得三相逆变器在短路故障情况下仍能正常工作,从而提高系统硬件层的容错能力和可靠性.在MATLAB/Simulink环境下实施系统仿真,验证了三相正弦波逆变器容错控制的有效性和可行性.     

三相电压型脉宽调制整流器的系统设计及仿真

在静止坐标系中搭建三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的一般数学模型,推导其在旋转d-q坐标系中的简化模型,基于d-q坐标系的双闭环前馈解耦控制方法,提出了三相PWM整流器的系统设计方法,讨论了比例积分控制器和主电路元件的设计及其参数选择中的关键技术,给出了一个PWM整流器的设计实例,并采用Matlab/Simulink建立其仿真模型.仿真结果表明,所设计的PWM整流器性能良好,所建模型、控制方法和系统设计方法正确有效.     

三相PWM整流器不平衡电网下的功率波动抑制控制

在电网电压不平衡下三相电压型整流器会产生负序电流致使有功功率和无功功率波动,而功率的波动又会导致网侧电流的畸变和直流侧电压的波动,从而影响整流器的工作性能。为了解决这些问题,本文利用不平衡电网下无功功率的新定义在α-β两相静止坐标系下建立了三相PWM整流器的数学模型,推导出有功和无功的功率表达式,得到了更为简单的参考电流计算表达式,并提出了相应的控制方案。通过功率平衡控制,可以使电网电流总谐波畸变率降低并且有效抑制直流侧电压的二倍频波动。对所建议的方法通过实验进行了验证,实验结果表明该策略的有效性。     

功率前馈电压型PWM整流器直接功率解耦控制

针对有功功率和无功功率互为耦合问题，根据整流器在同步旋转dq坐标系中的数学模型推出功率控制数学模型，提出了电压型PWM整流器直接功率前馈解耦控制新策略，获得有功功率和无功功率独立控制效果。依据新的输入电压空间划分及合成空间矢量，确定了新的功率控制开关表。根据电源电压空间矢量位置和功率控制所需整流器输入电压空间矢量位置，在新的功率控制开关表选择开关函数，给出了系统的功率控制器和电压控制器的设计方法。计算机仿真结果表明，该策略具有可行性。     

基于标幺化均值的大功率PWM整流器故障诊断

在对大功率PWM整流器的网侧故障电流畸变现象进行研究的基础上,通过引入交直流中点电位差和网侧故障电流的标幺化均值及交流网侧电流的标幺化均值作为故障特征量形成了标幺化均值法.综合其软硬件实现难度及故障诊断速度来看,标幺化均值法在网侧故障电流畸变的情况下诊断PWM整流器主回路的开关管断路故障时比现有方法容易实现,可靠性更高.     

基于小波包分析与支持向量机的电力电子整流装置故障诊断

针对当前电力电子整流装置使用的故障诊断方法在应用过程中表现出的缺陷,提出了一种基于小波包分析与支持向量机的电力电子整流装置故障诊断方法：首先使用小波包分析方法对故障信号波形进行分解,提取故障特征向量,然后使用支持向量机理论构造多分类故障分类器对提取的故障特征向量进行分类.仿真实验结果表明,该方法能够有效地完成对电力电子整流装置的故障诊断,具有很好的工程应用价值.     

基于虚拟仪器和神经网络的电力电子电路故障诊断

电力电子电路中晶闸管开路和短路故障最为常见，为实现故障的在线自动诊断，以三相整流电路为例，利用虚拟仪器进行数据采集、分析及特征信号提取，特征信号作为神经网络的输入进行电力电子电路在线故障诊断，通过实验验证，该方法误诊率极低，达到了较为理想的效果。     

大功率整流装置故障诊断系统研究

针对电化学、冶金行业广泛使用的同相逆并联整流装置,分析了整流系统的故障类型以及故障诊断特殊性,通过实验,研究了基于整流变压器阀侧相电流的故障诊断方法,提出了小波包-模糊推理实现故障诊断.该方法通过实验,验证了其故障诊断的准确性.     

三相大功率PWM整流电路的研究

介绍了三相大功率PWM整流的系统结构和工作原理,并对其控制方法和控制电路进行了研究。在此基础上,研制了一台100kW实验样机。实验结果表明,该整流电路个有输入功率因数高、对电网谐波污染小、工作可靠等优点,可用作大功率不间断电源的输入整流电路。     

基于电流斜率的SRM功率变换器故障诊断

功率变换器是开关磁阻电机调速系统重要部件之一,同时也是系统可靠性最弱的环节。针对传统功率变换器故障诊断方法通用性差、需增加额外硬件、无法进行开路器件定位等问题,以不对称半桥式功率变换器为研究对象,改进传统电流传感器安装位置,各相检测电流为绕组和上续流二极管电流之和,通过分析电流斜率在不同故障下的特点,提出一种基于电流斜率的诊断方案。该方案以逻辑信号、检测电流及其斜率为输入建立了故障变量的数学模型,通过模型输出值,即可对功率管开、短路故障进行快速定位,且各相诊断相互独立、不受电机相数及控制方式限制,通用性强;无需增加额外硬件,诊断功能丰富且控制器负担小。仿真和实验验证了方案的有效性。     

一种二十四脉波可控整流电路的故障在线诊断方法

研究了一种易于在实时诊断系统中实现的多脉波可控整流电路故障诊断方法。针对一类不带平衡电抗器的二十四脉波可控整流电路,分析了故障电压波形的产生与变化,将3个以内的晶闸管故障按整流波形的畸变规律分为121类,共计2904种故障状态。利用二值逻辑符号建立相应的24维故障模式向量,构造逻辑故障树,总结故障诊断定位算法,实现了从故障特征向量到定位向量的直接变换。仿真结果表明,该方法能快速准确地诊断出二十四脉波可控整流电路的各种故障。     

电压型PWM整流器功率控制策略研究

基于功率控制策略的三相电压型PWM整流器控制系统的组成与原理,通过建立基于MATLAB/Simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明DPC系统具有良好的动态性能,并具有结构简单、无PWM调制模块、高功率因数、低谐波干扰等优点。