检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：白晨阳东南大学

学位级别：硕士

随着现代电力电子技术的快速发展,电力电子装置容量的累积增长,使得电力电子装置在公用电网中产生的电能质量问题日益严重,对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁,使得电能质量受到了严重的影响。因此如何改善电能质量问题,越... 详细信息

随着现代电力电子技术的快速发展,电力电子装置容量的累积增长,使得电力电子装置在公用电网中产生的电能质量问题日益严重,对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁,使得电能质量受到了严重的影响。因此如何改善电能质量问题,越来越受到用户和电力部门的关注。无功功率作为衡量电能质量的重要指标,如果其不能保证系统稳定运行,其将会降低系统的静态稳定裕度,导致系统稳定性降低,增加线路损耗,在变压器和线路上产生额外的电压损耗等。因此,研究如何对无功功率进行有效补偿具非常重要的意义。静止同步补偿器(STATCOM)作为一种较理想的无功补偿设备,得到了越来越深入的研究和广泛的应用。在高电压、大功率场合,链式STATCOM常采用传统SPWM调制,其直流电压利用率不高,需要多个H桥级联,成本较高、可靠性较低。空间矢量调制技术(SVPWM)有提高电压利用率的优点,可以有效的减少H桥的个数,但当电平数较多时,其计算过于复杂。因此本文介绍了一种应用于星形连接链式STATCOM的简化SVPWM算法,将两电平空间矢量调制技术与载波移相调制技术相结合,能够有效提高直流电压利用率并且降低计算的复杂性；在此基础上,本文提出一种直流电压分层控制策略,以实现各H桥直流侧电压的稳定与均衡。在仿真软件PSCAD中搭建模型进行仿真,验证了该调制算法及直流电压控制策略的正确性及可行性。最后设计搭建一套硬件装置来对仿真进行实验验证。本文的主要研究内容有：首先研究了多电平STATCOM的不同拓扑结构以及STATCOM常用的几种调制策略；其次介绍了空间矢量调制技术,并研究了载波移相技术同空间矢量调制技术的结合,实现多电平空间矢量调制技术的简化；然后对STATCOM的交流侧和直流侧的控制策略进行了研究；最后对基于SVPWM的级联STATCOM的硬件和软件进行了介绍,并通过仿真和实验波形,验证了本文所提出的控制策略和硬件软件设计的有效性。最后对本文所做的工作进行了系统的总结,指出了其中的不足,并对今后的研究工作内容作了展望。

关键词： STATCOM 级联链式多电平结构空间矢量调制技术载波移相直流均压控制 PSCAD 硬件设计

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氢燃料电池机车牵引电机控制研究

氢燃料电池机车牵引电机控制研究

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作者：于士元太原理工大学

学位级别：硕士

在国家提倡低碳环保的今天,铁路机车的节能环保逐渐受到重视。结合新能源技术对现有的内燃机车进行改造,将内燃机车升级为氢燃料电池混合动力机车,降低了燃油消耗减少了排放,符合当前轨道交通车辆的发展趋势。氢燃料电池混合动力机车的... 详细信息

在国家提倡低碳环保的今天,铁路机车的节能环保逐渐受到重视。结合新能源技术对现有的内燃机车进行改造,将内燃机车升级为氢燃料电池混合动力机车,降低了燃油消耗减少了排放,符合当前轨道交通车辆的发展趋势。氢燃料电池混合动力机车的牵引电机是机车牵引系统的核心,对机车的行驶速度与行驶平稳性起着重要作用。为了满足氢燃料机车的运行要求,牵引电机目前采用永磁同步电机,与其他电机相比,永磁同步电机具有体积小、功率高、控制精度高的优点,但控制过程复杂。本文将针对电机直接转矩控制系统(Direct torque control,DTC)的转矩脉动等问题,通过改进算法,进而提升永磁同步电机的性能,具体研究过程如下。首先,为了研究氢燃料电池机车牵引电机,选取一套混合动力结构,并归纳总结永磁同步电机的调速方法,基于永磁同步电机的机械结构推导建立电机的数学模型,为了便于电机控制,构建坐标转换公式,详细分析直接转矩系统的各模块以及模块之间的关系,为下一步改进算法提供理论基础。其次,电压开关表以及滞环控制器的原因导致DTC系统存在转矩脉动问题,针对转矩脉动问题,本文将采取两种方式用以改善,第一种方式为采用空间矢量调制技术(SVPWM)以及PI调节器代替电压开关表以及滞环控制器;第二种方式在采用空间矢量调制技术的同时,引入了超螺旋滑模控制构建转矩与磁链的滑模控制器用以替代滞环控制器,并在MATLAB/Simulink环境下建立传统DTC、基于SVPWM的DTC与基于超螺旋滑模控制的DTC三种仿真模型,并对上述三种控制系统进行对比,仿真结果显示,SVPWM以及超螺旋滑模控制器都可以降低电机运行时的转矩脉动,能够提高永磁同步电机的控制精度。最后,以STM32F407芯片作为控制芯片,搭建试验平台用于快速验证理论,设计硬件控制电路包括驱动电路以及电流检测电路,为了实现电机控制算法,在Keil5平台上以C语言为基础构建了软件编程系统,并结合对应流程图进行描述,并对该系统进行转速与转矩的测试,观察控制系统的稳定性。

关键词：氢燃料机车直接转矩控制空间矢量调制技术超螺旋滑模控制转矩脉动

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三电平变换器的分析

三电平变换器的分析

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黑龙江科技大学2020研究生学术论坛

作者：李锴赵修瑞黑龙江科技大学电气与控制工程学院哈尔滨 150022

变换器多应用于变频器、光伏并网、充电器等。三电平变换器相比于两电平,在同等条件下,耐压度低,输出电平数高以及谐波含量少,对于高压大功率场合应用三电平变换器优于两电平。通过介绍三电平在大时代下的背景,介绍其拓扑结构,并分析NP... 详细信息

变换器多应用于变频器、光伏并网、充电器等。三电平变换器相比于两电平,在同等条件下,耐压度低,输出电平数高以及谐波含量少,对于高压大功率场合应用三电平变换器优于两电平。通过介绍三电平在大时代下的背景,介绍其拓扑结构,并分析NPC的数学模型,解决三电平中点不平衡电压的原因提出SVPWM与SPWM两种调制方法。针对直流电压稳定和功率因数校正,外环电压环采用PIR控制,内环采用直接功率PR控制,形成同步坐标系下的Ud和Uq,利用坐标Park逆变换为静止坐标系下的Uα和Uβ,按照三电平空间矢量调制技术(SVPWM)驱动变换器。经过仿真分析,对中点电压平衡、直流电压稳定以及输入功率因数进行仿真分析,验证相关算法。

关键词：三电平整流器空间矢量调制技术中点电压平衡

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永磁同步电动机直接转矩控制系统研究

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内蒙古煤炭经济 2019年第16期 13-13,15页

作者：李素敏滕俊杰许昌电气职业学院

在永磁同步电动机性能得到不断优化的过程中,也提出了更高的动态响应控制要求。基于这种认识,本文结合永磁同步电动机直接转矩控制问题,对基于空间矢量控制的电动机直接转矩控制系统展开了分析。从系统仿真分析结果来看,相较于传统的占... 详细信息

在永磁同步电动机性能得到不断优化的过程中,也提出了更高的动态响应控制要求。基于这种认识,本文结合永磁同步电动机直接转矩控制问题,对基于空间矢量控制的电动机直接转矩控制系统展开了分析。从系统仿真分析结果来看,相较于传统的占空比控制方法,采用空间矢量控制策略的电动机直接转矩控制系统转矩脉动约减小70%,磁链脉动约减小20%,可以在30ms内实现电动机转速调节,性能可以满足系统电动机转矩控制要求。

关键词：永磁同步电动机直接转矩控制空间矢量调制技术

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基于直接转矩控制的交流变频器样机的研究

基于直接转矩控制的交流变频器样机的研究

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作者：张振江苏科技大学

学位级别：硕士

随着当代工业的蓬勃发展,交流电机在工业生产中扮演着越来越重要的角色,因此,变频调速技术也越来越受到人们的重视。但是我国在变频调速领域相比于国外还有不小的差距,尤其是变频器产品,我国还无法做出像国外那样成熟的矢量变频器产品... 详细信息

随着当代工业的蓬勃发展,交流电机在工业生产中扮演着越来越重要的角色,因此,变频调速技术也越来越受到人们的重视。但是我国在变频调速领域相比于国外还有不小的差距,尤其是变频器产品,我国还无法做出像国外那样成熟的矢量变频器产品。因此,研究基于直接转矩控制(DTC)的交流变频器样机具有相当大的实用价值。本文首先分析了交流异步电机和电压型逆变器的数学模型,并分析了传统DTC系统在低速时的性能,指出了影响传统DTC系统性能的主要因素。针对传统DTC系统的不足引入空间矢量调制技术加以改善,并通过仿真验证了基于空间矢量调制技术的直接转矩控制(SVM-DTC)可以有效的减小转矩脉动,特别是减小在低速时的转矩脉动,可以固定逆变器的开关频率。其次在基于空间矢量调制技术的直接转矩控制(SVM-DTC)的基础上分析了定子电阻变化对磁链、转矩观测以及系统整体性能的影响,定子电阻的变化会导致磁链和转矩观测不准,并最终导致系统失控。针对定子电阻的变化导致系统失控的问题,通过采用分数阶滑模观测器观测定子磁链,利用其超强的鲁棒性来改善参数变化影响定子磁链观测的准确性的问题,并在MATLAB/Simulink进行仿真验证。通过对比加入分数阶滑模观测器前后的仿真,验证了加入分数阶滑模观测器的系统对定子电阻变化不敏感,提升了系统的鲁棒性。之后又研究了无速度传感器技术在直接转矩控制系统的应用问题,分析了近几年提出的常用方法,并对其中的模型参考自适应法和直接计算法进行了仿真验证,通过对比仿真结果发现,直接计算法结构简单容易实现,但是在启动初期和转速切换时都会出现无法准确跟随电机实际转速的现象,而模型参考自适应法则不会出现这个问题,可以很好的跟随转速,这对后面对变频器的软硬件设计有很大的指导意义。在文章最后对变频器进行了软硬件的设计,对系统的硬件选型进行了简单介绍,同时利用CCS软件完成了整个系统的控制算法。

关键词：直接转矩控制空间矢量调制技术分数阶滑模变频器

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电梯中的空间矢量调制技术

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中国电梯 2010年第3期21卷 34-36页

作者：陈广培张磊河北省特种设备监督检验院邢台市特种设备监督检验所

当前的电梯大都是采用交流变频调速系统，即脉宽调制（PWM）控制系统。脉宽调制信号是脉宽变化的一系列脉冲，脉；中持续若干固定的周期，每个周期内只有1个脉冲，这个固定的周期称为PWM载波周期。PWM脉冲的宽度由另一个称为调制信号的... 详细信息

当前的电梯大都是采用交流变频调速系统，即脉宽调制（PWM）控制系统。脉宽调制信号是脉宽变化的一系列脉冲，脉；中持续若干固定的周期，每个周期内只有1个脉冲，这个固定的周期称为PWM载波周期。PWM脉冲的宽度由另一个称为调制信号的序列决定或调制。在电动机控制中，PWM信号用来控制开关功率器件的通断时间，传递所需的能量给电动机绕组。相电流和相电压的波形、频率以及传递给电动机绕组的能量决定了电动机的速度和转矩。施加于电动机的命令电流或电压叫调制信号。笔者在此讨论用空间矢量调制方法产生基波电压幅值，从而提高电梯电源电压的利用效率。

关键词：空间矢量调制技术电梯脉宽调制信号电动机控制 PWM脉冲交流变频调速系统开关功率器件控制系统

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基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

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电气传动 2016年第11期46卷 3-6页

作者：孙旭霞高沁源孙伟西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室陕西西安710048

传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采... 详细信息

传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采用SVPWM技术代替传统开关表方式,并对转矩调节器进行了改进设计。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和系统实现的可行性。

关键词：永磁同步电机直接转矩控制空间矢量调制技术

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空间矢量调制技术在变频调速系统中的仿真分析

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煤矿机械 2009年第6期30卷 41-42页

作者：李雯常国祥郭殿林黑龙江科技学院电信学院哈尔滨150027

针对直接转矩控制的变频调速系统中电磁转矩的脉动过大,逆变器的开关频率固定性不好,电流成分中谐波过多及系统在低速时动态性能较差等缺点,设计了一种基于空间矢量调制的变频调速系统。仿真结果表明:该系统能削弱电流及输出电磁转矩的... 详细信息

针对直接转矩控制的变频调速系统中电磁转矩的脉动过大,逆变器的开关频率固定性不好,电流成分中谐波过多及系统在低速时动态性能较差等缺点,设计了一种基于空间矢量调制的变频调速系统。仿真结果表明:该系统能削弱电流及输出电磁转矩的脉动,抑制电机的振荡噪声,具有良好的调速精度及动态性能。

关键词：空间矢量调制技术转矩脉动动态性能

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永磁直线同步电动机直接推力控制系统的优化设计

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医疗卫生装备 2015年第8期36卷 15-18页

作者：赵晓娟叶永卫山西水利职业技术学院山西运城044000

目的:对永磁直线同步电动机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)的传统直接推力控制(direct thrust control,DTC)系统进行优化设计,以提高其抗干扰性和稳定性。方法:采用空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)技术代替传统DTC系统中的开关状态选择表,并在其中引入"预测"的思想,对电压空间矢量进行细分优化,并对定子磁链和推力进行误差补偿。将该方法应用于实验室电动机,首先在Matlab/Simulink环境下搭建控制系统各重要部分的仿真模型,进行仿真实验,然后搭建优化改进后整个控制系统的仿真模型,最后将仿真实验结果与传统直接推力控制系统仿真结果进行比较。结果:从仿真图形上可看出,优化后系统的动态响应速度基本不变,但其抗干扰性提高,稳定性更好。结论:该方法可应用于电梯、自动感应门、电动护理床等要求直线运动的场合,使此类直线电动机控制系统的设计更加理想。

关键词：直线电动机直接推力控制的优化空间矢量调制技术预测思想仿真模型

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H桥级联型DSTATCOM研究

H桥级联型DSTATCOM研究

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作者：葛新文中国矿业大学

学位级别：硕士

DSTATCOM作为一种重要的用户电力装置，能综合解决配电网中电压波动与闪变、电流畸变、三相电压不平衡等电能质量问题，且随着配电网负荷的增加，对DSTATCOM的容量提出了更高的要求，而H桥级联型DSTATCOM以其易于模块化设计、易于向高... 详细信息

DSTATCOM作为一种重要的用户电力装置，能综合解决配电网中电压波动与闪变、电流畸变、三相电压不平衡等电能质量问题，且随着配电网负荷的增加，对DSTATCOM的容量提出了更高的要求，而H桥级联型DSTATCOM以其易于模块化设计、易于向高压拓展等优点，成为了国内外电力领域的研究热点。本文以H桥级联型DSTATCOM的控制系统为研究对象，重点对PWM调制算法、补偿电流控制以及直流侧电容电压平衡控制进行了系统和深入的研究。本文对DSTATCOM的工作原理和主电路拓扑结构进行了分析，在此基础上，建立了ABC坐标系、坐标系以及dq同步旋转坐标系下的数学模型。然后详细介绍了载波移相脉宽调制技术，主要是双极性CPS-PWM和单极倍频CPS-PWM，并对H桥级联型拓扑的结构进行了研究，然后借鉴CPS-PWM和SVM技术的优点，得到了适合H桥级联型DSTATCOM控制的相移空间矢量脉宽调制技术(PS-SVM)，仿真验证了其正确性。在对DSTATCOM数学模型进一步分析的基础上，建立了系统模型，并引入线性PI控制器对无功电流和有功电流进行解耦，得到了功率前馈解耦控制模型。此外，采用虚拟磁链技术对电网电压进行定向，实现了无网侧电动势传感器的控制，且对虚拟磁链观测的积分初值问题进行了研究。采用广义积分迭代控制算法对一些特征谐波进行抑制。在对直流侧电容电压不平衡原因分析的基础上，对直流侧电容电压采用三级平衡控制策略。仿真验证了上述方法的正确性。最后，对H桥级联型DSTATCOM装置的软硬件结构进行了介绍，并给出了主电路器件选型计算方法以及系统软件流程图。最后，搭建了实验平台对本文所提理论进行验证，结果表明本文所提理论的正确性和有效性。

关键词：配电网静止同步补偿器空间矢量调制技术功率解耦控制虚拟磁链广义积分直流侧电压平衡控制

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