基于三重移相控制的双有源桥DC-DC变换器性能综合优化

双有源桥DC-DC变换器(DAB)在三重移相(TPS)控制下拥有3个独立的控制自由度,通过移相自由度的合理组合可以减小DAB的电流应力,然而软开关分析表明,当DAB的电流应力处于最优状态时,系统的效率并不一定是最优的。该文在电流应力优化控制的基础上,提出一种同时考虑电流应力和效率的DAB性能综合优化方法。首先,基于DAB的开关组合规律建立了TPS控制下DAB的损耗模型,通过换流回路分析,对任意开关组合下功率半导体器件的通态损耗、开关损耗,磁性元件的铜耗和铁耗分别进行计算。在此基础上,引入效率优化权重,构建综合考虑电流应力和效率的优化目标函数,采用二维遍历算法寻优获得DAB综合性能最佳时的工作点。实验对比了单独优化电流应力或者效率时DAB的性能差异,通过合理选择效率优化权重,使得实验样机在传输6kW功率时的效率绝对增加了0.83%,而电流应力只增加了0.5A。该方法可以在基本不增加电流应力的前提下,有效提高DAB的效率。     

Optimization of Added Permanent Magnet Amount in Synchronous Reluctance Machines for High Performance

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ（ＳＲ）ａｎｄｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ（ＰＭ）ｍａｃｈｉｎｅｓ,ｗｈｉｃｈａｒｅｓｅｐａｒａｔｅｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ...     

异步电机矢量控制系统动态仿真方法

介绍了应用高级语言结合图形化工具仿真动态研究异步电机矢量控制系统的方法.异步电机模型、采用矢量控制策略的变频器模型和通用机械负载模型在Simulink中建立并组合为完整的变频调速系统仿真模型.模型被转化嵌入到C 的主程序而得到可以进行全面、动态、可视化仿真的异步电机变频调速系统软件.测试结果表明该方法得到的仿真模型正确,软件功能多样,使用方便.     

无源共模滤波器滤波性能的在线与离线测量

与有源共模滤波器相比,无源共模滤波器具有结构简单、成本低廉等优点,但其滤波性能易受元件寄生参数和饱和特性影响。该文针对一个LC二阶无源共模滤波器,分别基于离线测量和在线测量提取了其电感和电容的寄生参数,分析了离线参数与在线参数的异同。对插入损耗进行了离线测量和在线测量。结果表明:离线测量能反映磁心材料的频率特性,但不能反映饱和特性;而在线测量受制于测量仪器的性能,很难反映宽频率范围的频率特性。因此,对无源共模滤波器,离线测量所得滤波性能不能充分反映在线测量的滤波性能。     

SVD法辨识同步电机数学模型结构

提出一个辨识同步电机数学模型结构的新方法。利用奇异值分解（ＳｉｎｇｕｌａｒＶａｌｕｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，即ＳＶＤ）理论，提出一个判据，据此检查从电机实际运行过程中测得的输入输出数据矩阵的奇异值，确定电机电路模型中的等效阻尼支路的数目。仿真计算和电机实际测算结果表明本方法具有好的准确性和实用性。     

基于仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于仿真模型,研究了太阳能光伏电池阵列的特性。采用Matlab/Simulink模块,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的仿真模型。模型不但能分析太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的P-U和I-U非线性特性,而且可仿真太阳能光伏电池阵列工作在最大功率点以及稳定工作区域内时具有线性关系,并进行了理论推导。该模型简单明了,计算速度快。仿真结果表明:仿真与实验结果相符合,当光伏阵列工作在稳定区域内的情况下,dP/dU与I存在线性关系,模型具有通用性与实用性。     

电力电子学中的脉冲功率瞬态过程及其序列

在电力电子变换器应用过程中, 经常出现各种形式的失效和损坏. 实践表明多数的损坏与瞬态能量过于集中有关. 针对电力电子变换器的物理特征, 从电磁能量变换的角度提出脉冲功率及其序列是电力电子变换技术的基础的观点. 分析了电力电子装置中的开关器件、导电电路和控制系统中的脉冲功率瞬态过程, 并以在高压大容量样机中的试验中发现的一些脉冲现象为基础予以阐释. 基于电力电子学中的脉冲功率瞬态过程研究, 对于解决电力电子装置中出现的器件失效、装置损坏等问题具有极为重要的理论和实际应用意义, 并将成为今后电力电子领域内的一个重要的研究方向.     

大容量变换器中CAN通信软件的优化设计

为了解决在强电磁环境下大容量变换器的通信容易中断及误码率高的问题,保证通信系统高效、及时、可靠地传输信息,该文针对大容量变换器中的控制器局域网(CAN),介绍了系统构成和数据类型,分析了不同数据通信的要求,提出了软件设计中需要注意的关键问题并对软件流程进行了优化设计。实验结果表明:优化后的通信系统运行稳定可靠,在强电磁干扰下通信不中断,数据不丢失,通信误码率和系统故障率明显降低。该优化设计方法切实有效。     

Modeling of Busbars in High Power Neutral Point Clamped Three-Level Inverters

The busbars in high power neutral point clamped three-level inverters are modeled using the Maxwell Q3D Extractor software, which is based on the partial element equivalent circuits method. The equivalent circuits of the busbars and devices model are simulated in the electric simulator PSlM to analyze the effects of the parasitic inductance on the switching characteristics of the integrated gate commutated thyristor （IGCT） in different topology positions. The simulation results agree well with the measured impedance analyzer results and the IGCT test results, which proves the effectiveness of the modeling method for the large, complex busbars.     

用于Boost变换器的无负载电流传感器滑模-预测控制策略

Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压故障;预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束,但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差。为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性,本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略,外环采用滑模面生成电感电流指令值,内环采用无差拍预测控制,并使用了滑模观测器来观测电流。该控制策略不需要负载电流传感器,相比PI控制器,不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间,还可以有效限制稳态静差。实验验证了该套控制策略的性能优越性。