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关键词： 双有源桥   中点箝位   三电平扩展移相   电流应力   优化  

摘要： 二极管中点箝位(neutral-point-clamped,NPC)三电平双有源桥(dual-active bridge,DAB)变换器能够扩展输入或输出电压范围,适应更高电压等级的电能变换。该文提出一种基于三电平扩展移相控制的电流应力优化调制策略。在DAB原边全桥引入NPC三电平结构,原边全桥输出电压为对称五电平电压,副边全桥输出电压为对称两电平电压,构成三电平扩展移相控制。建立变换器在4种工作模式下的数学模型,得到其移相比约束条件和功率范围;以电感电流应力最小为优化目标,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)法,得到不同工作模式下电感电流应力最小的最优解。不同的解所能达到的功率范围不同,在功率交叠区,具有最小电流应力的最优解为最终的最优解。最后对所提出的调制方案进行实验验证,将三电平扩展移相优化调制策略与两电平扩展移相控制电流峰值最小优化策略以及单移相控制进行对比,实验结果验证了该文的三电平扩展移相优化调制策略能够在宽电压范围内进一步降低电流应力并提高变换效率。

关键词： 多点通量混合有限元   半线性抛物方程   最优控制问题   先验误差估计   完全离散  

摘要： 研究解决半线性二次抛物型最优控制问题的全离散多点通量混合有限元(MFMFE)方法。状态变量采用MFMFE方法离散,而时间离散则通过差分方法实现。状态和伴随状态变量使用最低阶的Brezzi-Douglas-Marini(BDM1)混合有限元空间进行逼近,控制变量则通过分段常数逼近。提出了一种新的数值方案,以解耦状态和伴随状态变量,从而便于消除局部通量。推导了控制、状态和伴随状态变量的误差估计。结果表明,所提出的方法对半线性抛物型最优控制问题的精确解是有效的。

关键词： 变频器   工业电机   调速控制   节能应用   优化策略  

摘要： 随着工业自动化水平提升,工业电机应用广泛,传统电机控制方式存在能源浪费问题。变频器作为实现电机调速的电力电子设备,在工业电机调速控制中应用广泛。本文探讨变频器在工业电机调速控制中的节能原理与实际应用,提出合理选择容量、优化参数设置、多台协调控制及定期维护保养等优化策略,以提高工业企业能源利用效率,降低生产成本,促进可持续发展。

关键词： 变频器调速   异步电动机   同步控制   自动化控制   控制方法  

摘要： 由于在负载变化频繁或外界干扰较大的情况下,易导致异步电动机转速不同步,提出变频器调速异步电动机同步自动化控制方法。构建变频器调速异步电动机数学模型,确定异步电动机变频调速特性,在此基础上,设计一个自适应模糊PID控制器,动态控制变频器调节供电电源频率,进而改变电动机转速,实现异步电动机同步自动化控制。实验结果表明,设计方法控制下主从电动机转速偏差均未超过1%,异步电动机同步变频调速控制效果良好。

关键词： MATLAB/SIMULINK仿真   相控式   斩控式   交流调压电路  

摘要： 交流-交流调压电路日常使用较为频繁,但原理也较为复杂,有必要对其进行仿真研究。通过对比研究相控式交流-交流调压和斩控式交流-交流调压两种电路,对比它们的电路结构、原理和参数,并对其进行分析,再利用MATLAB/SIMULINK分析输出电压波形中谐波的成分和总谐波畸变率(THD),得出以下结论:相控式交流-交流调压电路的输出电压波形中低次谐波较多,难以滤除,总谐波畸变率较高;而斩控式交流-交流调压电路的输出电压波形中高次谐波较多,也不能直接使用,但其高次谐波经过LC电路滤除后,总谐波畸变率下降,可满足实际应用。最后得出,斩控式交流-交流调压电路采用互补式的控制方式,并采用LC滤波后最为实用。

关键词： 变频器   均流抑制   前馈+反馈控制   谐波畸变  

摘要： 针对变频驱动系统中并联变流器产生的均流问题,提出一种新型前馈+反馈均流控制策略。通过建立三相静止坐标系与同步旋转坐标系下的数学模型,分析均流成因(零序开关值差异导致),并设计基于前馈扰动补偿与反馈调节的复合控制方案。仿真结果表明,该策略可有效抑制均流(均流幅值从8 A降至接近0.2 A),改善网侧电流谐波畸变率(THD由3.35%降至0.32%),并提升功率因数(从0.87提高至0.95)。研究结果可为提升海上石油平台电潜泵变频器电力系统可靠性提供理论支持。

关键词： 高压变频器   输出速度控制   信号改进技术   SoC信号采集系统   输出滤波装置  

摘要： 对高压变频器输出速度控制与信号改进技术的深入探讨,是实现高速输出、促进电动机转速与输出功率精准控制的重要途径。文章简要分析了高压变频器输出异常的具体影响,并从中明确优化路径,提出在改进环节可采用改进变频器原拓扑结构、融合可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)控制技术、配置输出滤波装置、研发片上系统(System on Chip,SoC)信号采集系统等方法,提升信号输出的稳定性,增强高压变频器实用功能,继而为电动机提供可靠的运行保障,满足多行业电动机优化控制实践需求,达成可持续发展目标。

关键词： 永磁同步电机   矢量控制   仿真   DSP+FPGA  

摘要： 随着科学技术的发展,永磁同步电机已广泛应用在电动汽车、精密机床、航空航天等领域,矢量控制是目前最常用的控制策略。由于id=0的矢量控制策略只需控制转矩电流分量即可实现对电磁转矩的控制,因此该文采用该策略进行永磁同步电机矢量控制。在分析了永磁同步电机数学模型和控制原理的基础上,搭建了仿真模型,验证了id=0矢量控制策略的有效性。以DSP+FPGA为控制核心,设计了矢量控制系统的硬件和软件,并进行了实验验证。实际测量转速误差比例在1%以内,表明了所设计矢量控制系统具有良好的鲁棒性和稳定性。

关键词： M701J联合循环机组   SFC系统   协同优化  

摘要： 本文对M701J联合循环机组中静止变频器(SFC)系统供电稳定性与晶闸管整流电路的协同优化进行研究。通过对SFC系统供电稳定性影响因素以及晶闸管整流电路工作原理与特性的深入剖析,提出了一系列协同优化策略,比如晶闸管触发控制策略优化、改进晶闸管整流电路拓扑结构。实验数据表明,优化后的晶闸管整流电路和SFC系统在输出电压稳定性、电流稳定性、谐波抑制、系统启动时间、机组运行稳定性以及系统效率等方面均有显著改善。本文研究可以为先进的联合循环机组的电路系统优化,提供参考。

关键词： 高压变频器   功率单元   热仿真  

摘要： 我司HI系列高压变频器基于日本技术,某大容量型号因SKIIP套件停产需开发替代方案,采用平板IGBT与自研散热器的新型拓扑结构,提出分体式散热器布局,通过空气隔离降低热耦合效应,结合相变热管技术提升散热效率,基于计算流体动力学(CFD)仿真实现多变量(风道、开孔面积等)协同优化,突破传统试错法局限。通过SolidWorks构建功率单元及整机的3D模型,运用CFD技术进行热仿真,研究散热器表面温度、柜内温升等参数,并与实测数据对比。以结构布置、散热材料、相变材料、风机参数、开孔面积等为变量,验证发现:优化功率单元布局,改进柜体风道设计,定制散热器及匹配风机,结合CFD仿真可显著提升高压变频器热管理效率,减少开发周期和试错成本,实现产品快速迭代。