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三相逆变器输出直流分量的抑制被引量：6: 2015年; 分析了基于电容电流内环双环控制的三相逆变器输出电压出现直流分量的主要原因,并在此基础上提出通过滑动平均滤波检测负载电流中所包含的直流分量,经隔离滤波后来调节SPWM脉宽的解决方案。将方案成功应用于一台450 k VA三相逆变器中,带100%阻感并联负载,功率因数为0.8,输出电压的直流分量控制在其有效值的0.1%(-0.4 V^0.4 V)以内,输出电流的直流分量<1 A。试验证明,方案可以有效地抑制三相逆变器输出电压的直流分量问题。; 阮俊王恒利孙华美黄学; 关键词：三相逆变器

基于PLC和HMI的直流/直流变换器顶层控制器被引量：2: 2013年; 为了实现中压直流电网至低压直流电网的能量传送,设计了一种带隔离的中频中压大容量三电平H桥变换器,简称直流/直流变换器。该变换器采用先逆变、后通过中频变压器降压、再整流的拓扑结构,其控制系统采用分层全数字化控制技术。同时,为了使底层控制器单纯地执行控制算法,提高底层控制器的可靠性,设计了基于PLC和HMI的顶层控制器,用于控制底层控制器和冷却系统以及继电器,并监视温度。实验证明:顶层控制器能够对变换器实现可靠控制和有效监视,分层控制的策略可以推广应用于其他复杂系统。; 张狄林刘轶强范学鑫杨国润; 关键词：直流直流变换器

应用目标规划理论的电力电子模块化变流器设计: 2014年; 基于电力电子模块化组件(PEBB)设计电能变换装置存在最优设计的问题,以一种大容量中压变流器设计为例,提出了基于目标规划理论的PEBB设计方法,并建立了变流器的最优模块化设计数学模型。该设计方法以现状分析为基础,以目标体现为导向,然后针对不同目标建立不同的目标表达式和相关约束,按照优先级顺序,最终可以得到与目标实现密切相关的最优模块化数学模型。针对模型具有的决策变量整数有界和非线性特点,通过搜索法和穷举法相结合的方式对模型求解,得到了PEBB的主电路形式和参数,并根据模型求解结果设计了变流器样机,进行了试验。试验结果显示,变流器额定工况稳态输出纹波小于3%,突然加载电压瞬态跌落小于10%,这验证了变流器动、静态输出特性较好,功能得到实现。基于目标规划理论的PEBB设计方法可以应用到其他需要模块化设计的电能变换装置研发中。; 谢桢肖飞范学鑫吕昊王瑞田; 关键词：大容量变流器

续流二极管续流瞬态反向恢复电压尖峰机理研究被引量：17: 2014年; 电力电子变流装置中的开关续流元件功率二极管由续流到截止转换的反向恢复过程中会在负载上产生电压尖峰,且短时续流下电压尖峰会很大,极易造成器件过压失效.为了有效指导电力电子装置的可靠性设计,基于半导体物理和功率二极管基本结构,深入论述了PIN结构续流二极管开关瞬态工作机理,利用存储电荷的分析方法推导出二极管续流瞬态下的反向恢复电压尖峰机理及其随续流时间的变化规律:电压尖峰在短时续流下较大,随续流瞬态时间的增大而减小.以绝缘栅双极型晶体管和续流二极管组成的两电平半桥逆变单元为例进行实验,结果表明:二极管续流瞬态发生反向恢复的电压尖峰随续流瞬态时间的增大近似呈指数规律减小,待续流电流稳定后,电压尖峰趋于常数,并最终随着续流过程的结束而进一步减小直至恒定,验证了理论分析的正确性.对完善续流二极管反向恢复机理以及提高电能变换装置的可靠性具有一定的理论意义和应用价值.; 罗毅飞肖飞唐勇汪波刘宾礼; 关键词：续流二极管反向恢复

三电平直流变换器全模式小信号建模和控制器设计被引量：4: 2013年; 为了设计性能优良的直流变换器稳压输出控制器,在分析三电平H桥直流变换器的电路拓扑和移相PWM原理的基础上,分别给出了一个开关周期内电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)下变换器的所有工作模态,并基于状态空间平均法和开关网络平均法建立了变换器在两种模式下的小信号数学模型,并通过仿真验证了模型的正确性。基于小信号数学模型,设计了三电平H桥直流变换器的双闭环模式自适应比例积分(PI)控制器,并结合传统双闭环PI控制器进行了对比试验研究。结果表明:模式切换是造成系统输出动态性能不好的原因,而新型控制器能够通过模式检测实时调整控制器参数,所以比传统控制方法在突然加载过程中的输出电压最大跌落减小46.6%,动态性能得到提高。; 谢桢付立军肖飞艾胜吕昊; 关键词：小信号模型

大容量非晶合金中频变压器的噪声抑制技术被引量：4: 2014年; 从噪声源和噪声传播途径两个方面讨论了大容量非晶合金中频变压器的噪声抑制措施:通过对比两电平与三电平移相全桥逆变电路输出电压的总谐波畸变率确定直流变换器中逆变电路的工作点,从源头上抑制噪声;通过增加内衬吸音海绵的隔音柜阻碍空气噪声传播,并通过自行研制的一台大容量直流变换器进行了试验验证。结果表明:该措施能够很好地抑制中频变压器噪声。; 王瑞田肖飞陈俊全谢桢杨国润陈伟; 关键词：变压器非晶合金噪声移相全桥

三电平直流变流器的参数自适应非线性控制被引量：2: 2014年; 为研究一种三电平中频链直流变流器的控制器,以内模状态变量作为反馈量,建立传统的电压电流双闭环PI稳压控制器。通过分析和试验表明,传统的固定参数PI控制器难以同时满足变流器不同模式下的动、静态性能。因此提出一种电压电流双闭环PI参数自适应非线性稳压控制策略,将系统分为动态、电流连续模式稳态和电流断续模式稳态等几种模态,不同状态之间切换时,按照相应的自适应变化规律,实时调整控制器的PI参数,以获取较优的输出特性。并且基于Lyapunov稳定性理论证明了该控制器的稳定性。最后,实验验证了控制器的良好动静态性能,动态最大电压跌落小于13%,稳态电压纹波小于4%。; 谢桢肖飞范学鑫王瑞田杨国润; 关键词：变流器三电平非线性控制稳定性

三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制: 2014年; 三相逆变器在实际运行中,不平衡负载工况较为常见,原因是传统积分控制加状态反馈控制无法实现三相输出电压的对称性。针对该问题提出了不平衡负载条件下三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制策略,并通过仿真和实验验证了该策略能有效降低不平衡负载时三相逆变器输出电压的不平衡度,从而获得对称的三相输出电压波形。; 王恒利揭贵生刘计龙朱威王瑞田; 关键词：三相逆变器不平衡负载电压对称性

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教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NECT-11-0871)