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基于串联谐振的电子束焊机灯丝电源的研究 被引量:5
1
作者 樊生文 蔡斌峰 王泽庭 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1113-1115,1121,共4页
传统的电子束焊机阴极灯丝加热电源采用PWM硬开关逆变,存在着开关管损耗过大、发热严重的问题。为了减小开关管的损耗,利用串联谐振变换器在开关频率小于1/2谐振频率的情况下具有恒流线性输出和软开关的特性,研制了一台基于全桥串联谐... 传统的电子束焊机阴极灯丝加热电源采用PWM硬开关逆变,存在着开关管损耗过大、发热严重的问题。为了减小开关管的损耗,利用串联谐振变换器在开关频率小于1/2谐振频率的情况下具有恒流线性输出和软开关的特性,研制了一台基于全桥串联谐振结构的PFM调制型灯丝电源样机。实验结果表明,该电源样机输出电流0~15 A可调,实现了开关管的零电流开启和准零电流/电压关断,提高了逆变器的效率。最后提出了一些解决灯丝电源灯丝断路时电压虚高的改进方案。 展开更多
关键词 串联谐振 脉冲频率调制 恒开通时间 零电流零电压开关
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基于软开关技术的电子束焊机高压电源研究 被引量:2
2
作者 王泽庭 刘鹏 樊生文 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期94-96,共3页
传统电子束焊机高压加速电源采用高频脉宽调制(PWM)硬开关工作方式,电源系统开关损耗大,输出电压纹波大。采用LCC谐振电路作为逆变器拓扑结构,运用脉冲频率调制(PFM)方法及恒导通时间控制方法,克服高频硬开关PWM工作方式的缺点。仿真与... 传统电子束焊机高压加速电源采用高频脉宽调制(PWM)硬开关工作方式,电源系统开关损耗大,输出电压纹波大。采用LCC谐振电路作为逆变器拓扑结构,运用脉冲频率调制(PFM)方法及恒导通时间控制方法,克服高频硬开关PWM工作方式的缺点。仿真与实验证明:此方案可以减小系统开关损耗,有效提升电源整机效率,减小输出纹波,提升输出电压的稳定度。 展开更多
关键词 高压电源 电子束焊机 软开关
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并联有源电力滤波器电流控制策略研究 被引量:1
3
作者 蒋正荣 黄波 李正熙 《电气传动》 北大核心 2013年第S1期65-68,共4页
为了减小系统的稳态误差和提高控制系统的动态响应,分析了传统的PI调节器和重复控制各自在并联有源电力滤波器电流内环控制中的优缺点,通过对比分析,提出了PI调节器和重复控制相结合的复合控制策略。理论分析和仿真结果都验证了此方法... 为了减小系统的稳态误差和提高控制系统的动态响应,分析了传统的PI调节器和重复控制各自在并联有源电力滤波器电流内环控制中的优缺点,通过对比分析,提出了PI调节器和重复控制相结合的复合控制策略。理论分析和仿真结果都验证了此方法的可行性。 展开更多
关键词 并联有源电力滤波器 PI调节器 重复控制 复合控制
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光伏电池电路理论模型在工程应用中的计算方法 被引量:11
4
作者 朴政国 安悦珩 +1 位作者 张永昌 胡长斌 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期103-106,共4页
为了更全面、更准确地反映光伏电池的输出特性,解决工程计算模型精度不高等问题,介绍了一种基于光伏电池实际等效电路的理论模型的参数计算方法.该计算方法使用的模型区别于工程计算模型,即考虑光伏电池实际等效电路模型中各个参数,如... 为了更全面、更准确地反映光伏电池的输出特性,解决工程计算模型精度不高等问题,介绍了一种基于光伏电池实际等效电路的理论模型的参数计算方法.该计算方法使用的模型区别于工程计算模型,即考虑光伏电池实际等效电路模型中各个参数,如电池内部等效串并联电阻对输出特性的影响.通过对比2种不同模型在不同工况条件下的仿真结果得出,光照强度的改变对基于电路理论模型得到的开路电压和最大功率点影响相对较小.实际等效电路理论模型在反映不同工况条件下光伏电池输出特性时,都优于工程计算模型,得出的曲线精度更高,更符合光伏电池特性的理论分析结果. 展开更多
关键词 光伏电池 仿真模型 输出特性 串并联电阻
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中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究 被引量:8
5
作者 温春雪 孙峰芳 李正熙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第5期36-40,共5页
介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制... 介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。 展开更多
关键词 风力发电 单相并网逆变器 准PR控制器 双闭环控制
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三电平有源电力滤波器中点电位平衡控制 被引量:6
6
作者 蒋正荣 黄波 李正熙 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期88-89,92,共3页
针对三电平有源电力滤波器(APP)中点电位不平衡的固有问题,根据其原理及拓扑结构建立了中点电位波动模型,通过对数学模型的理论分析,得出了控制和注入零序电压的方法。为了更好的使理论的方法进行离散化和数字化处理,并且应用到实际的... 针对三电平有源电力滤波器(APP)中点电位不平衡的固有问题,根据其原理及拓扑结构建立了中点电位波动模型,通过对数学模型的理论分析,得出了控制和注入零序电压的方法。为了更好的使理论的方法进行离散化和数字化处理,并且应用到实际的三电平APF实验平台上,提出了"预估-校验-修正"的实时控制算法。实验结果表明,中点电位得到了有效控制,证明了方法正确有效。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 三电平 中点电位平衡控制
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高频高压电子束焊机电源的研制 被引量:9
7
作者 李正熙 王泽庭 樊生文 《北方工业大学学报》 2010年第3期16-18,45,共4页
传统的工频整流式电子束焊机高压电源体积和重量均很大,输出电压电力的控制动态误差大、效率低、谐波严重.基于高频斩波的电子束技术,我们研制了我国第一台60kV/6kW的全数字逆变式电子束焊机高频高压电源样机.该电源采用20kHz高频斩波... 传统的工频整流式电子束焊机高压电源体积和重量均很大,输出电压电力的控制动态误差大、效率低、谐波严重.基于高频斩波的电子束技术,我们研制了我国第一台60kV/6kW的全数字逆变式电子束焊机高频高压电源样机.该电源采用20kHz高频斩波调压技术,以IPM模块为全桥逆变元件,实现了高压电源的高频小型化.控制系统采用数字信号处理器(DSP)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等芯片组成电路,实现了电源的自动调节、过压过流保护及高压自放电快速恢复功能.用该电源系统取代电子束焊机原有的高压电源进行焊接试验,测试表明,该电源的各项性能指标均已达到设计目标,并满足焊接工艺的实际要求. 展开更多
关键词 高压电源 电子束焊机 高频斩波
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基于光耦HCPL316J的大功率IGBT驱动电路研究 被引量:5
8
作者 王占扩 樊生文 +1 位作者 李正熙 王鹏 《变频器世界》 2010年第7期80-82,72,共4页
本文主要对逆变器等功率装置的IGBT驱动电路进行研究,从门极驱动电压、门极驱动电阻、驱动电路功率与IGBT的关系以及驱动保护等方面分析了驱动电路的设计。最后设计了以基于光电耦合器HCPL316J的驱动电路,计算了电路的参数。通过驱动实... 本文主要对逆变器等功率装置的IGBT驱动电路进行研究,从门极驱动电压、门极驱动电阻、驱动电路功率与IGBT的关系以及驱动保护等方面分析了驱动电路的设计。最后设计了以基于光电耦合器HCPL316J的驱动电路,计算了电路的参数。通过驱动实验和短路保护实验,验证了设计的正确性。 展开更多
关键词 IGBT 驱动电阻 光耦
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一种新型SPMSM无位置传感器驱动系统研究
9
作者 樊生文 刘东 李正熙 《电气传动》 北大核心 2015年第1期6-9,29,共5页
针对表贴式永磁同步电机(SPMSM),提出了一种基于新型反电动势观测器的无位置传感器驱动系统控制方案。为了实现无传感器控制,该系统在传统反电动势观测器的基础上进行了一定的改进,并引入锁相环(PLL)来确保估算器能够快速、准确地获取... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM),提出了一种基于新型反电动势观测器的无位置传感器驱动系统控制方案。为了实现无传感器控制,该系统在传统反电动势观测器的基础上进行了一定的改进,并引入锁相环(PLL)来确保估算器能够快速、准确地获取转子位置信息和转速信息,从而实现电机的转子磁场定向及转速调节。建立了系统数学模型、控制系统结构框架,并且对该速度/位置估算器原理进行了理论分析及Matlab仿真验证。最后,基于TMS320F2808的永磁同步电机实验平台进行了相关实验,实验结果验证了该控制算法具有调速范围宽、动态响应快、带载能力强及系统可行性、实用性强等特点。 展开更多
关键词 表贴式永磁同步电机 无位置传感器磁场定向控制 反电动势观测器 锁相环
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变电站弱电系统防雷措施研究 被引量:1
10
作者 樊生文 叶宝玉 席向东 《科技风》 2015年第17期67-67,共1页
随着我国社会经济的不断发展,人们对电能的依赖程度越来越大,而变电站一旦遭受雷击,极有可能导致设备受损,造成大面积停电,给人们的生产生活带来不便。因此,加强对变电站弱电系统防雷措施的研究,极具现实意义。基于此,本文研究了雷击造... 随着我国社会经济的不断发展,人们对电能的依赖程度越来越大,而变电站一旦遭受雷击,极有可能导致设备受损,造成大面积停电,给人们的生产生活带来不便。因此,加强对变电站弱电系统防雷措施的研究,极具现实意义。基于此,本文研究了雷击造成变电站弱电系统故障的原因,并针对这些原因提出了相应的防雷措施。 展开更多
关键词 变电站 弱电系统 防雷措施
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基于DSP的异步电机定子磁场定向解耦控制策略研究
11
作者 杨立永 陈智刚 李正熙 《北方工业大学学报》 2010年第3期24-28,共5页
转子磁场定向控制中,磁通矢量的估计精度受电机参数的影响很大,基于此问题,本文给出了一种对异步电机的定子磁场定向的控制策略.根据异步电机的动态数学模型,对定子磁链和转子速度进行独立控制,这样可使定子磁链和转子速度动态解耦.此外... 转子磁场定向控制中,磁通矢量的估计精度受电机参数的影响很大,基于此问题,本文给出了一种对异步电机的定子磁场定向的控制策略.根据异步电机的动态数学模型,对定子磁链和转子速度进行独立控制,这样可使定子磁链和转子速度动态解耦.此外,文中用到一种新型的积分器,此积分器可以解决纯积分环节中初值影响和直流漂移问题.这种控制方案在DSP2812的控制平台得到验证.实验结果表明,定子磁通和转子速度可实现解耦控制,其可达到令人满意的动态响应和稳态响应. 展开更多
关键词 异步电机 定子磁场定向控制 解耦控制 定子磁通观测器
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低载波比下PMSM的复矢量控制研究 被引量:4
12
作者 樊生文 邵印 +1 位作者 谭晶格 张鑫森 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期136-140,共5页
永磁同步电机(PMSM)处于高速工况时会导致系统交叉耦合加剧,而逆变器开关频率受限则会导致数字延迟增大,以上两种情况会使载波比降低,且如果载波比过低,电流环会出现失稳现象。针对PMSM在低载波比下转矩电流分量和励磁电流分量之间耦合... 永磁同步电机(PMSM)处于高速工况时会导致系统交叉耦合加剧,而逆变器开关频率受限则会导致数字延迟增大,以上两种情况会使载波比降低,且如果载波比过低,电流环会出现失稳现象。针对PMSM在低载波比下转矩电流分量和励磁电流分量之间耦合程度加剧以及数字延时问题,在同时考虑角度延时和时间延时的情况下,建立PMSM复矢量模型,设计了适用于较低载波比下的PMSM复矢量电流控制器,解决了耦合和数字延迟导致的不稳定问题,提高了电流环调节器的稳定性。仿真和实验结果表明,所提算法能够有效改善电机在较低载波比下的系统控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 复矢量 低载波比
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多电平逆变器多载波调制策略的谐波分析 被引量:17
13
作者 周京华 吴理心 +1 位作者 章小卫 李正熙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期63-71,共9页
针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻... 针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻载波相位关系的调制策略谐波解析表达式,给调制策略的实际应用提供了理论依据。同时对3电平、5电平及7电平PD调制策略的谐波分布特性进行了仿真及实验研究。仿真及实验结果表明PD调制策略的谐波分布规律与理论分析是一致的。 展开更多
关键词 多电平逆变器 调制策略 谐波分析 谐波特性
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提高五桥臂逆变器电压利用率的调制策略 被引量:10
14
作者 梅杨 王立朋 李正熙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期207-214,共8页
五桥臂逆变器可驱动两台电机,不仅可以降低系统硬件成本也可以作为双电机调速系统的容错运行模式。但采用传统调制策略的五桥臂逆变器电压利用率较低,使其推广应用受到了一定限制。为了解决这一问题,本文提出了一种新颖的PWM调制策略,... 五桥臂逆变器可驱动两台电机,不仅可以降低系统硬件成本也可以作为双电机调速系统的容错运行模式。但采用传统调制策略的五桥臂逆变器电压利用率较低,使其推广应用受到了一定限制。为了解决这一问题,本文提出了一种新颖的PWM调制策略,对电压空间矢量脉宽分布进行了优化调整。仿真和实验结果表明该调制策略不仅实现了对两台电机的独立控制而且有效提高了五桥臂逆变器的电压利用率。 展开更多
关键词 五桥臂逆变器 电压利用率 可编程逻辑器件 空间矢量PWM
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并网中小型风电系统最大功率跟踪控制 被引量:5
15
作者 温春雪 路国杰 +2 位作者 孙夏 王鹏 李正熙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第2期13-17,共5页
针对目前中小型风力发电系统发电效率低,提出了一种新型拓扑结构,即机侧采用三相PWM整流器,网侧采用单相PWM逆变器。在对永磁同步发电机数学模型和风力机最佳输出功率进行分析的基础上,采用转子磁链定向控制技术,实现对发电机输出的有... 针对目前中小型风力发电系统发电效率低,提出了一种新型拓扑结构,即机侧采用三相PWM整流器,网侧采用单相PWM逆变器。在对永磁同步发电机数学模型和风力机最佳输出功率进行分析的基础上,采用转子磁链定向控制技术,实现对发电机输出的有功功率的控制,进而实现对风力发电机最大功率的跟踪控制;同时,在单相系统中引入"虚拟电路",使网侧单相变流电路参数可以转化到旋转坐标系下,实现无静差控制。通过仿真试验验证了控制策略的可行性。 展开更多
关键词 中小型风机 永磁同步发电机 最大功率跟踪 矢量控制
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两种高频信号注入法无传感器运行分析对比 被引量:15
16
作者 樊生文 李雷 郑春雨 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期2093-2098,共6页
介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采... 介绍了两种高频信号注入法的应用场合,分析了二者转子位置检测的原理,指出了二者的不同与实现技术的关键,通过仿真和实验的对比结果表明两种方法都能在低速下有效地实现转子位置的自检测,不依赖电机的参数与工况,具有较强的鲁棒性。采用旋转高频电压信号注入法的系统,难点在于对不同速度下对转子位置估算角进行补偿,结构虽然复杂,但易于实现与调试。采用脉振高频电压信号注入法的调速系统结构简单,但对调节器参数敏感,如何根据系统参数整定调节器参数是该系统实现的关键。 展开更多
关键词 永磁同步电机 旋转高频电压注入 脉振高频电压注入 转子位置自检测
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基于有限状态机的五桥臂逆变器改进调制策略 被引量:6
17
作者 梅杨 易子琛 +1 位作者 王立朋 李正熙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期21-26,共6页
针对五桥臂逆变器输出存在的反向电压脉冲问题,本文提出了一种基于有限状态机(finite state machine,FSM)的五桥臂逆变器改进调制策略。首先,深入分析了反向电压脉冲的产生机理以及给电机调速系统运行带来的危害。在上述分析的基础上,... 针对五桥臂逆变器输出存在的反向电压脉冲问题,本文提出了一种基于有限状态机(finite state machine,FSM)的五桥臂逆变器改进调制策略。首先,深入分析了反向电压脉冲的产生机理以及给电机调速系统运行带来的危害。在上述分析的基础上,依据电压源逆变器空间矢量脉宽调制理论,通过对电压空间矢量脉宽分布进行优化调整,实现了改进的五桥臂逆变器调制策略,从机理上抑制了反向电压脉冲的产生。本文将提出的改进调制策略与原有的空间矢量脉宽调制策略进行了实验比较,实验结果表明该调制策略不仅实现了对两台电机的独立控制,而且有效的改善了五桥臂逆变器的输出电压质量,特别是使开关频率附近的电压高次谐波分量减小到原有的1/4。 展开更多
关键词 五桥臂逆变器 有限状态机 空间矢量PWM 电机控制
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双向LLC谐振型直流变换器设计与控制 被引量:5
18
作者 温春雪 李宇航 +3 位作者 胡茗茗 朴政国 周京华 辛克锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期218-225,共8页
针对直流配电网中连接超级电容的LLC谐振直流变换器,利用双向LLC直流变换器电压稳态增益,设计变换器谐振回路的参数。运用等效电路模型法对双向LLC直流变换器进行小信号建模,分析设计变换器的闭环PI控制器,据此控制超级电容的充放电功率... 针对直流配电网中连接超级电容的LLC谐振直流变换器,利用双向LLC直流变换器电压稳态增益,设计变换器谐振回路的参数。运用等效电路模型法对双向LLC直流变换器进行小信号建模,分析设计变换器的闭环PI控制器,据此控制超级电容的充放电功率,维持系统母线电压稳定。最后,对所设计的LLC直流变换器在Matlab/Simulink里进行仿真分析,并通过实验样机进行实验验证,通过仿真和实验结果证实了该文所采用的理论分析与设计方法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 储能系统 LLC谐振 直流变换器 超级电容 直流配电网
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模块化三电平APF关键技术综述 被引量:2
19
作者 周京华 祝天岳 +1 位作者 陈亚爱 章小卫 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1536-1540,共5页
目前,大量的电力电子装置将会产生谐波电流并注入电网,导致电网污染日益严重,通常采用APF治理电网谐波。在高压、大功率场合中,三电平APF与传统两电平APF相比优势更大,同时考虑模块化便于扩容,因此模块化三电平APF成为谐波治理的研究热... 目前,大量的电力电子装置将会产生谐波电流并注入电网,导致电网污染日益严重,通常采用APF治理电网谐波。在高压、大功率场合中,三电平APF与传统两电平APF相比优势更大,同时考虑模块化便于扩容,因此模块化三电平APF成为谐波治理的研究热点。对目前国内外三电平APF的关键技术进行分析和归纳,主要包括滤波器设计、非理想电网下的谐波电流检测、电流跟踪控制、中点平衡控制及APF模块并联控制,为模块化三电平APF的理论研究与工程应用提供参考。 展开更多
关键词 三电平APF 滤波器设计 谐波电流检测 电流跟踪控制 中点平衡控制 模块并联控制
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基于占空比控制的异步电机直接转矩控制 被引量:2
20
作者 李政学 李正熙 班晓娟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期17-19,共3页
针对异步电机传统直接转矩控制(DTC)在电机低速运行时存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出一种准确确定占空比大小的异步电机新型DTC方法,该方法基于精确的数学模型,利用转矩误... 针对异步电机传统直接转矩控制(DTC)在电机低速运行时存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出一种准确确定占空比大小的异步电机新型DTC方法,该方法基于精确的数学模型,利用转矩误差计算出当前所选基本电压矢量的作用时间在整个采样周期中的占空比。仿真和实验结果表明,新占空比控制方法在保持传统DTC优点的基础上,能有效减小转矩脉动,改善了传统DTC的性能。 展开更多
关键词 异步电机 直接转矩控制 脉动减小 占空比控制
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