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。     

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.     

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.     

能量平衡控制的稳态误差和全局稳定性分析

能量平衡控制是从能量角度出发的一种控制策略。相比传统控制方法,能量平衡控制通过将电压电流归结为储能元件中的能量而达到协调统一控制多个目标;根据系统数学模型由能量或功率控制目标精确计算控制信号,从而达到控制性能的协调提升。但现有的能量平衡控制既没有稳态误差分析也没有减小稳态误差的方法,还缺少全局稳定性分析。该文针对能量平衡控制提出了稳态误差和全局稳定性分析,首先将现有的3种能量平衡控制等价为"外环滑模面+内环"的形式,在此基础上定量分析稳态误差并加入了全局Lyapunov稳定性分析,给出了能量平衡控制参数的设置方法。     

变频调速异步电机的优化设计及其性能仿真

在交流调速系统中,电机由逆变器供电,这使得其运行条件发生了很大的改变.针对逆变器供电的特点,提出了设计异步电机的新方法,推导出了异步电机新的设计公式和设计步骤.新方法与传统的设计方法相比,电机从转子槽型到整体体积都能得到优化,设计过程更适合工程实际.通过CAD软件包的编制,完成了从设计到稳态性能仿真的过程.设计和仿真的结果表明,新电机具有体积小,效率和功率因数高的特点.证明了异步电机新的设计方法具有其正确性和先进性.     

基于改进MPPT算法的单级式光伏并网系统

为了克服传统两级式光伏并网系统在设备体积、成本和控制复杂度上均存在的不足,提出了一种无直流稳压环节的新型单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的电压变化速度受限的最大功率点控制算法(VVSL-MPPT)。使用仿真和实验的方法,对系统的性能进行了验证。实验样机实现连续工作10h的稳定运行,输出稳定在系统最大功率点,并于14:00:00左右达到全天峰值。结果表明,在此算法控制下,系统可稳定追踪最大功率点,并对光照突变等恶劣情况,有较强的适应能力。     

YKK355-630系列高压三相异步电动机高效风扇的设计

为了提高高压三相异步电动机的效率,提出了一种适用于YKK(空-空冷)355—630(中心高mm)系列高压电动机的高效外风扇,即后倾离心式风扇。通过理论估算电机实际工作所需的风压和风量,给出了后倾离心式风扇的优化设计方案。实例计算结果表明:该风扇能够工作在最大效率点,风扇损耗降低了,提高了电机的效率。这说明了该风扇设计方案的可行性,后倾离心式风扇是一种提高高压异步电动机效率的有效方法。