检索结果-南通市图书馆

高速磁浮背靠背三电平ANPC变流器中点电压偏移机理与协同控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1932-1947,I0023页

作者：赵牧天葛琼璇朱进权赵鲁张波王珂中国科学院大学北京市石景山区100049 电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京市海淀区100190

高速磁浮交通牵引变流器采用24 MVA背靠背三电平有源中点钳位拓扑,其中两台整流器和两台逆变器共用直流母线。该文分析整流侧和逆变侧在不同功率因数下中点电压(neutral point voltage,NPV)偏移机理及不同电压矢量对NPV的具体影响。据此... 详细信息

高速磁浮交通牵引变流器采用24 MVA背靠背三电平有源中点钳位拓扑,其中两台整流器和两台逆变器共用直流母线。该文分析整流侧和逆变侧在不同功率因数下中点电压(neutral point voltage,NPV)偏移机理及不同电压矢量对NPV的具体影响。据此,针对高速磁浮逆变器并联和串联两种模式,建立NPV偏移模型,得到在调制比和功率因数同时变化时NPV的可控区域。为在全速范围保证NPV平衡,提出一种基于平移调制波的协同控制策略。为减轻整流器功率因数和调制比对NPV的影响,采用一种具有相电压半波对称性的载波脉宽调制,并证明其具备NPV自平衡能力。仿真和硬件在环实验表明,所提策略具有NPV恢复到平衡状态所需时间短、可控范围大等优点,可在高速磁浮全速工况下保证NPV平衡。

关键词：高速磁浮背靠背三电平有源中点钳位变流器共直流母线中点电压平衡载波脉宽调制协同控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磁浮管轨直线感应电机牵引悬浮协同优化设计

国外电子测量技术 2024年第5期43卷 106-115页

作者：杨杰张国华胡海林葛琼璇江西理工大学电气工程与自动化学院赣州341000 江西省磁悬浮技术重点实验室赣州341000 中国科学院电工研究所北京100080

在磁浮管轨运输系统中,采用悬浮电磁铁与直线感应电机(linear induction motor,LIM)同平面安装方案,可有效减小盾构面积,降低建设成本;同时,LIM法向力能够提供辅助悬浮力,提高系统综合能效。围绕牵引力与法向力协同优化中建模求解误差... 详细信息

在磁浮管轨运输系统中,采用悬浮电磁铁与直线感应电机(linear induction motor,LIM)同平面安装方案,可有效减小盾构面积,降低建设成本;同时,LIM法向力能够提供辅助悬浮力,提高系统综合能效。围绕牵引力与法向力协同优化中建模求解误差大、优化复杂等问题,提出一种基于响应面法的一体化LIM优化设计方法。首先,确立牵引力及法向力设计目标,完成电机初始设计。其次,结合Box-Behnken试验设计法和方差分析法,分析电机参数对牵引力和法向力的影响规律,确定敏感参数集。再次,利用响应面法建立关于敏感参数的二阶代理模型,并通过了模型拟合度检验。在加工精度与电机饱和等约束下,通过二代非支配排序遗传算法对代理模型进行多目标寻优。最后,利用Maxwell软件对优化前后的电机进行时步有限元仿真。结果表明,在工频、额定电流15 A的工况下,初始电机的牵引力和法向力分别为305.9和-60.5 N,优化后为309.4和-309.3 N,优化后性能指标显著提升,设计误差分别为3.13%和3.10%,表明了协同优化设计方法切实有效。

关键词：牵引悬浮一体化响应面法代理模型敏感度分析多目标优化

基于优化移相的双有源串联谐振变换器前馈控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第20期37卷 5324-5333页

作者：范恩泽李耀华葛琼璇赵鲁中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

传统的基于单移相调制的双有源串联谐振变换器(DBSRC)在非单位电压增益下循环功率大,导致谐振电流幅值大。针对此问题,采用基波模型分析DBSRC在多重移相调制下的传输功率和谐振电流特性,利用拉格朗日函数对谐振电流幅值进行优化解析,得... 详细信息

传统的基于单移相调制的双有源串联谐振变换器(DBSRC)在非单位电压增益下循环功率大,导致谐振电流幅值大。针对此问题,采用基波模型分析DBSRC在多重移相调制下的传输功率和谐振电流特性,利用拉格朗日函数对谐振电流幅值进行优化解析,得到基于谐振电流幅值优化的多重移相调制策略。理论结果表明,优化调制可以显著降低DBSRC在中轻载下的谐振电流大小。基于优化移相的调制方法,为了提高变换器对负载变化的动态响应,提出一种输出功率前馈的电压闭环控制策略。最后,通过仿真和实验验证了优化移相调制和输出功率前馈控制策略的可行性和有效性。

关键词：双有源串联谐振变换器(DBSRC) 非单位电压增益多重移相调制幅值优化功率前馈控制

应用于高频辅助变流器的DBSRC变换器IGBT开路故障分析及容错运行研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统保护与控制 2023年第19期51卷 67-80页

作者：马呈瑶赵鲁范恩泽葛琼璇刘学中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

随着电力电子技术的进步,以双向全桥串联谐振变换器(dual bridge series resonant DC-DC converter,DBSRC)为核心的新一代高频车载辅助变流器发展迅速,并逐步走向实用化。为了提高基于DBSRC变换器的高频辅助变流器的可靠性,首先利用模... 详细信息

随着电力电子技术的进步,以双向全桥串联谐振变换器(dual bridge series resonant DC-DC converter,DBSRC)为核心的新一代高频车载辅助变流器发展迅速,并逐步走向实用化。为了提高基于DBSRC变换器的高频辅助变流器的可靠性,首先利用模态分析法(operation mode analysis,OMA)对移相闭环控制下DBSRC发生IGBT开路故障展开研究,分析并阐明了DBSRC输入、输出侧故障后的运行机理及特性。其次,提出一种基于输出功率调整的高频车载辅助变流器容错运行策略,在不改变DBSRC拓扑及移相控制方法的条件下通过实时监测辅助变流器输入电压并动态调节辅助变流器的输出功率,将谐振电流应力及谐振电容电压应力限制在安全阈值内,实现容错运行。最后通过仿真与实验对故障特性分析的准确性与该容错运行策略的有效性进行验证。

关键词：双向全桥串联谐振变换器 IGBT开路故障容错运行策略辅助变流器

高速磁悬浮牵引系统大功率三电平整流器特定谐波消除脉宽调制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第16期37卷 4180-4192页

作者：赵牧天葛琼璇张波范恩泽朱进权中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

高速磁悬浮列车牵引供电系统采用大功率背靠背三电平有源中点钳位(ANPC)变流器。为在低开关频率下降低网侧电流谐波,基于三相静止坐标系的线性扩张状态观测器(LESO)和比例谐振(PR)控制,提出一种适用于大功率三电平整流器的特定谐波消除... 详细信息

高速磁悬浮列车牵引供电系统采用大功率背靠背三电平有源中点钳位(ANPC)变流器。为在低开关频率下降低网侧电流谐波,基于三相静止坐标系的线性扩张状态观测器(LESO)和比例谐振(PR)控制,提出一种适用于大功率三电平整流器的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略,并设计相应的死区补偿方法。高速磁悬浮列车在运行过程中,定子段换步会造成逆变侧负载剧烈变化,从而引起网侧电流的大幅度改变。考虑到SHEPWM动态性能较差,提出一种在换步阶段对离线计算的开关角进行在线修正的方法,可提高基于SHEPWM整流器闭环控制的动态调节能力。最后,利用背靠背三电平ANPC变流器实验平台进行实验,验证了SHEPWM提高网侧电流质量的优越性以及所提策略提高SHEPWM闭环控制动态性能的有效性。

关键词：高速磁悬浮列车三电平有源中点钳位整流器特定谐波消除脉宽调制线性扩张状态观测器动态性能

应用于两级式逆变的双有源串联谐振变换器二倍频波动抑制及控制参数设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电力系统保护与控制 2023年第17期51卷 58-68页

作者：范恩泽赵鲁李耀华葛琼璇王珂中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

在两级式逆变器中,后级逆变器在带有单相或三相不平衡负载时会产生二倍频的瞬时功率波动,此二倍频波动会耦合进入前级直流变换器,造成前级双有源串联谐振变换器(dual active bridge series resonant converter,DBSRC)的交流谐振电流幅... 详细信息

在两级式逆变器中,后级逆变器在带有单相或三相不平衡负载时会产生二倍频的瞬时功率波动,此二倍频波动会耦合进入前级直流变换器,造成前级双有源串联谐振变换器(dual active bridge series resonant converter,DBSRC)的交流谐振电流幅值出现较大的二倍频波动。考虑到DBSRC高阶模型较为复杂,提出简化的降阶一阶小信号模型。基于此简化模型,通过在电压闭环回路中串入二倍频陷波器,大范围地增加二倍频处的闭环输出阻抗,从而实现抑制前级的DBSRC的谐振电流波动。进一步,提出保证两级式逆变系统稳定的二倍频波动抑制的控制参数设计方法。最后,通过仿真和实验验证了所提出的简化降阶模型和控制系统参数设计的有效性和可行性。

关键词：两级式逆变器二倍频波动双有源串联谐振变换器一阶模型输出阻抗

基于切换调制波的三电平有源中点钳位逆变器优化容错技术研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第15期37卷 3818-3833页

作者：卫炜高瞻赵牧天赵鲁李耀华葛琼璇中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

传统基于空间矢量脉宽调制的容错技术可在不增加硬件设备的情况下实现三电平有源中点钳位(ANPC)逆变器的容错运行,但存在两电平跳变、中点电压不平衡和输出电流畸变的缺陷。为解决以上缺陷,该文首先分析了三电平ANPC逆变器在开路故障时... 详细信息

传统基于空间矢量脉宽调制的容错技术可在不增加硬件设备的情况下实现三电平有源中点钳位(ANPC)逆变器的容错运行,但存在两电平跳变、中点电压不平衡和输出电流畸变的缺陷。为解决以上缺陷,该文首先分析了三电平ANPC逆变器在开路故障时的有效开关状态,然后推导了控制三相只输出负、零电平和正、零电平的调制波;然后在此基础上,依据故障相电流方向切换使用调制波并利用有效开关状态输出三相电平,提出基于切换调制波的优化容错技术(OFTBSM)及其中点电压平衡控制策略;最后,分析OFTBSM的容错性能、中点电压波动和谐波性能。仿真和实验结果证明,OFTBSM可使三电平ANPC逆变器在单相最多四个器件同时开路时保持平稳运行,并可防止两电平跳变、降低电流谐波、控制中点电压平衡。此外,OFTBSM还具备鲁棒性强、计算简单、实现方便的优点。

关键词：三电平有源中点钳位逆变器容错切换调制波开路故障中点电压平衡

中速磁悬浮列车分段式长定子永磁直线同步电机牵引控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第10期37卷 2491-2502页

作者：赵牧天葛琼璇朱进权王晓新王珂中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验... 详细信息

采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验线中完成全速度运行。该文首先建立含有定子段换步的长定子永磁直线同步电机数学模型,在此基础上,提出全速度运行的换步控制策略,以及适用于该电机的弱磁控制策略。该策略对q轴电流实时分配,保证在换步区间相邻定子段的q轴电流均跟随参考值;利用电机端电压计算得到d轴电流参考值,使电机在id=0控制和弱磁控制两种工况之间平滑切换。通过硬件在环实验,验证了采用所提策略可在线路长度和变流器容量限制下,实现列车全速度运行,并消除电机在定子段换步时的牵引力损失。

关键词：中速磁悬浮列车长定子永磁直线同步电机定子段换步弱磁控制硬件在环

考虑悬浮系统影响的高速磁悬浮列车牵引控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2022年第12期37卷 3087-3096页

作者：朱进权葛琼璇张波孙鹏琨王晓新中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

常导电磁式高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,电机的励磁磁极同时也是悬浮电磁铁,车辆的牵引力和悬浮力存在严重的非线性耦合关系,运行过程中悬浮系统的调节会对牵引系统造成影响,引起牵引力波动。该文建立考虑悬浮系统影响的... 详细信息

常导电磁式高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,电机的励磁磁极同时也是悬浮电磁铁,车辆的牵引力和悬浮力存在严重的非线性耦合关系,运行过程中悬浮系统的调节会对牵引系统造成影响,引起牵引力波动。该文建立考虑悬浮系统影响的长定子直线同步电机数学模型,针对牵引力波动问题,提出一种基于磁链观测的控制策略,该策略基于扩展反电动势法来观测磁链,通过将磁链参数应用于速度环和电流环,在线调整定子q轴电流从而抑制由悬浮系统引起的低频牵引力波动。但该策略在低速时磁链观测存在误差、性能受限,在此基础上提出结合自抗扰和磁链观测的复合控制策略,通过扩张状态观测器补偿磁链观测误差以及其余扰动。硬件在环实验结果表明,该控制策略有效地抑制了悬浮系统影响造成的牵引力波动,提高了磁悬浮列车的抗负载扰动能力和系统动态性能。

关键词：高速磁悬浮列车悬浮系统牵引系统扩展反电动势自抗扰控制