湖北省自然科学基金(2009CDB413)
- 作品数：13 被引量：60H指数：6
- 相关作者：林桦王兴伟佘宏武何必冯波更多>>
- 相关机构：华中科技大学中国人民解放军海军工程大学中国船舶重工集团公司第704研究所更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程电子电信更多>>
- 实际应用中的矩阵变换器空间矢量调制算法及优化调制模式被引量：15
- 2011年
- 矩阵变换器在实际应用中会出现非理想状况,空间矢量调制策略算法不恰当会引起输出波形畸变。考虑输入非正常工况和换流时间问题,提出空间矢量调制策略的实现算法和优化的调制模式,以获得宽调节范围、低谐波的输出性能。首先提出一种采用矢量幅值之比实时计算电压调制比的方法,实现矩阵变换器在输入电压正常和非正常工况下均能输出三相正弦对称电压的目的;然后分析7种调制模式在考虑换流时间情况下窄脉冲出现的几率,在此基础上提出优化的调制模式,以解决窄脉冲引起的输出波形畸变问题;最后,设计一套基于数字信号处理器和现场可编程门阵列的控制系统,实现所提算法。实验结果验证了该实用算法的正确性。
- 王兴伟林桦邓建佘宏武
- 关键词：矩阵变换器空间矢量调制窄脉冲调制模式
- AC-DC矩阵变换器空间矢量优化调制模式研究被引量：10
- 2012年
- 为减小输出电感电流纹波和窄脉冲,对AC-DC矩阵变换器空间矢量调制模式的优化进行深入研究。根据AC-DC矩阵变换器原理及工作模式得到输出电感电流纹波表达式及特性,分析7种调制模式零矢量与电流纹波最大幅值的关系,提出减小电流纹波的零矢量优化方法;考虑换流过程,分析不同调制模式窄脉冲条件和几率;为减小电感电流纹波和窄脉冲,提出一种分段优化调制模式,以实现输出电压全范围调节,改善输入输出波形质量。仿真和实验验证了本文的结论,表明了提出的优化调制策略的正确性。
- 冯波林桦王兴伟安星
- 关键词：空间矢量调制窄脉冲调制模式
- 矩阵变换器占空比矢量理论及调制策略被引量：6
- 2011年
- 基于占空比矢量理论,对矩阵变换器电压型调制策略进行了理论研究。为研究多种调制策略的内在本质关系,引入了占空比矢量的概念,得到了计算占空比的通用算法,深入研究了占空比矢量的几何表述及特性;详细讨论了零序矢量对输出相电压、线电压、调制比和换流次数的影响;将占空比进行分解,重新选择调制顺序,每个调制周期由7段占空比组成,对应3个零矢量开关状态和4个静止矢量开关状态,得出采用占空比矢量描述的空间矢量调制法是传统空间矢量调制法配置3个零矢量的一种形式;分析了空间矢量调制法与AV调制法、改进的AV调制法、双电压调制法之间的相互关系;最后进行了仿真实验。
- 何必乔鸣忠林桦佘宏武王兴伟
- 关键词：矩阵变换器调制策略
- 矩阵变换器的输入电流控制策略被引量：7
- 2010年
- 根据有功功率平衡原理推导出不平衡输入电压下表征矩阵变换器输入电流特性的通用方程,分析表明矩阵变换器的输入电流特性只能通过对输出功率及输入电流偏置角的控制来调节。根据矩阵变换器输入电流特性方程及输入电流控制目标得到3种典型输入电流控制策略。在输出电压平衡正弦的情况下:使矩阵变换器的输入电流矢量与输入电压矢量保持固定的功率因数角(策略1),可得到不平衡且非正弦的输入电流;使输入电流矢量跟踪输入电压正序分量与负序分量之差的方向(策略2),可得到不平衡但正弦的输入电流;输出电压矢量幅值变化并使输入电流矢量与输入电压正序分量保持固定的功率因数角(策略3),可得到平衡正弦的输入电流,但输出电压不平衡且非正弦。其中,策略1的输入功率因数及输出电压控制能力最强,但输入电流波形质量最差;策略2的输入电流波形质量较好,但输入功率因数和输出电压控制能力有限;策略3得到的输入电流波形质量最好,但输出电压特性最差。通过仿真及实验验证了理论分析的正确性。
- 佘宏武林桦王兴伟乐利民
- 关键词：矩阵变换器输入电流不平衡谐波功率因数
- 矩阵变换器输入功率因数可调时的换流控制策略被引量：4
- 2012年
- 矩阵变换器的电压型两步换流策略具有换流过程快,开关损耗小,不受运行工况影响,控制系统结构简单等优点。针对该方法在输入电压换区间时易发生短路的现象,一些文献提出了一种带有过渡区间的电压型两步换流策略,较好地解决了矩阵变换器在较大功率输出条件下的换流问题,但是该方法只适用于输入功率因数为1附近的情况,当输入功率因数变化较大时,系统仍会发生短路问题。为此,本文在具体分析换流过程的基础上,提出了适用于输入功率因数可调时的换流方法,在过渡区间内通过判断电压的相对大小,使用换序法将大压差电压调整至调制顺序的中间,避免了换流时可能出现的短路现象,进一步完善电压型两步换流策略。最后,仿真和实验结果表明本文所提出的改进策略是正确可行的。
- 何必乔鸣忠林桦佘宏武王兴伟
- 关键词：矩阵变换器
- 矩阵变换器输出波形畸变分析及改善方法被引量：6
- 2010年
- 矩阵变换器在低频低调制比输出时输出波形畸变较为严重,目前还没有文献较全面地分析其原因和补偿方法。对影响矩阵变换器输出波形畸变的原因进行分析,认为输出波形畸变是由多种因素造成的,主要包括窄脉冲、换流延时和管压降等。针对影响输出波形畸变的主次要因素,提出相应的改进方法,提出直接时间补偿方法以抵消换流延时带来的波形畸变;在极低调制比输出时,对管压降进行前馈补偿。实验证明,采用本文所提出的方法,较好地解决了输出电压波形畸变的问题,提高了矩阵变换器的运行性能。
- 何必林桦佘宏武王兴伟张晓锋
- 关键词：矩阵变换器
- 基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统
- 2010年
- 研究了一种基于矩阵变换器的感应电机矢量控制系统,该系统将矩阵变换器的优点与交流电机矢量控制的优点相结合,实现了感应电机的高性能调速。调速系统的控制策略由两大部分组成,即矩阵变换器的间接空间矢量调制策略和感应电机按转子磁场定向的双闭环矢量控制策略。为有效控制感应电机的定子电流,双闭环矢量控制策略中采用了一种基于反馈解耦及补偿的电流环控制策略,可对转矩电流和励磁电流进行有效解耦和准确调节。实验证明了控制策略的可行性和有效性。
- 乐利民林桦佘宏武
- 关键词：矩阵变换器感应电机矢量控制
- 矩阵变换器电压型两步换流策略及实现被引量：3
- 2010年
- 针对电压型换流策略在输入线电压过零区域,由于测量不准确会导致短路,本文提出了基于临界区域的两步换流策略。通过在临界区域中定义新的P、M、N状态和PM、MN、NP暂态以及调整临界区域中每个调制周期的零矢量和双向功率开关状态换流次序,可以避免输入相电压在临界区域因判断不准确而出现的短路现象,且输出电压波形和输入电流波形不受影响。并据此研制了一台5kW矩阵变换器原理样机,采用FPGA实现了电压区间检测和换流控制逻辑,并详细给出了FPGA的换流控制时序。实验结果表明,该方法不需要精确的测量电路即可实现矩阵变换器安全、可靠的两步换流。
- 王兴伟林桦佘宏武何必
- 关键词：矩阵变换器FPGA
- 基于矩阵变换器的异步电机直接转矩预测控制被引量：2
- 2010年
- 针对传统矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)中异步电机直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)系统的矢量开关表设计复杂,开关频率不固定的缺点,引入预测DTC策略。通过定子磁链误差和转矩误差计算出定子电压矢量控制指令,使该误差在下一周期趋于零,然后利用MC空间矢量调制技术合成该矢量,以实现对MC的控制。建立了基于预测控制的实验系统,并与矢量控制进行了比较实验,结果表明将预测DTC应用到MC供电的调速系统中是可行的,既保持了DTC控制的快速响应特性,又有与矢量控制相同甚至更优的低频稳态运行性能。
- 冯波林桦邓建王兴伟
- 关键词：矩阵变换器直接转矩控制预测控制空间矢量调制
- 换序法在矩阵变换器调制策略中的应用及其优化被引量：1
- 2012年
- 空间矢量调制算法作为矩阵变换器的一种常用调制算法,在调制时由于零矢量选择及矢量排序的多样性,使得该算法具有进一步的优化空间。研究发现,传统的空间矢量调制法在电压型换流过程中由于中间大压差电压的存在,使得两次换流前后的电压差值均很大,这种模式会造成一些不必要的开关损耗。本文利用换序法改进了空间矢量调制法的调制顺序,即按照输入电压的大小进行调制。此外,在降低开关损耗的基础上,结合已有的降低共模电压措施,提出了一种综合改善空间矢量调制法的方案。仿真和实验表明提出的改进方法有效地降低了矩阵变换器的开关损耗和共模电压。
- 蔡巍何必乔鸣忠林桦佘宏武
- 关键词：矩阵变换器共模电压开关损耗
