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基于Sigma-Delta调制的双两电平逆变器调制策略

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电工技术学报 2017年第18期32卷 239-247页

作者：耿乙文王亮许家斌魏晨曦中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221008

在多电平逆变器的调制中,Sigma-Delta调制器可以改善逆变器输出电压频谱,减少系统噪声。而将其运用到共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统中时,由于开关状态和开关频率的不固定,无法采用传统的改变冗余小矢量作用时间的方法... 详细信息

在多电平逆变器的调制中,Sigma-Delta调制器可以改善逆变器输出电压频谱,减少系统噪声。而将其运用到共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统中时,由于开关状态和开关频率的不固定,无法采用传统的改变冗余小矢量作用时间的方法来消除系统中的零序电压。为此,针对共直流母线双逆变器系统,提出一种调制方法,该方法利用Sigma-Delta调制器过采样及噪声压缩技术,优化逆变器输出电压频谱;同时,利用两电平空间矢量图中两个互差120°的基本矢量所对应的系统零序电压为零的原理,将参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互差120°的等效参考电压矢量,并由两台逆变器分别单独产生,以此实现对共直流母线的开绕组异步电机双两电平逆变器系统零序电压的完全消除。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

关键词： Sigma-Delta调制器零序电压共直流母线双逆变器电压频谱

共直流母线双三电平逆变器开绕组异步电机调速系统研究

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共直流母线双三电平逆变器开绕组异步电机调速系统研究

作者：许家斌中国矿业大学

学位级别：硕士

近年来,多电平逆变器凭借其输出电压谐波含量低、开关损耗小、对功率器件的开关应力低等特点,在中、高压大功率的场合得到了越来越广泛的应用。多电平逆变器拓扑经过多年来长期的研究和发展,现如今已形成了几种比较典型的结构,其中尤以... 详细信息

近年来,多电平逆变器凭借其输出电压谐波含量低、开关损耗小、对功率器件的开关应力低等特点,在中、高压大功率的场合得到了越来越广泛的应用。多电平逆变器拓扑经过多年来长期的研究和发展,现如今已形成了几种比较典型的结构,其中尤以二极管钳位型三电平逆变器的研究和应用最为广泛。为此,本文对以二极管钳位型三电平逆变器为功率单元的共直流母线双三电平逆变器拓扑进行了分析和研究,并建立了相应的开关模型,根据建立的开关模型绘制出了共直流母线双三电平逆变器的空间电压矢量图,将该空间电压矢量图与二极管钳位型五电平逆变器的空间电压矢量图进行对比分析可发现这两者基本相同,由此可说明共直流母线双三电平逆变器亦属于五电平逆变器的范畴。针对共直流母线双三电平逆变器拓扑介绍了空间电压矢量180°解耦调制方法的基本原理,然后利用平行四边形法则对空间电压矢量180°解耦调制方法进行改进,由此得到了空间电压矢量120°解耦调制方法,并对这两种不同空间电压矢量解耦调制方法分别从系统零序电压消除、逆变器直流侧电容电压平衡控制、最大线性调制范围以及逆变器输出谐波含量等几个方面进行了对比分析。发现不管是从对共直流母线双三电平逆变器系统零序电压消除方面还是从逆变器直流侧电容电压平衡恢复能力方面来看,空间电压矢量120°解耦调制方法明显优于空间电压矢量180°解耦调制方法。然后根据文中介绍的电压谐波总畸变率THD计算方法,绘制出了两种不同解耦调制方法下共直流母线双三电平逆变器输出相电压THD随基波频率f的变化曲线,并对这两种不同解耦调制方法所产生的逆变器输出相电压谐波含量进行了FFT对比分析,由此发现这两种不同解耦调制方法下逆变器输出相电压的谐波分布情况并不相同。本文分别在三相静止、两相静止、两相旋转这三种坐标系下分析和建立了开绕组异步电机相应的数学模型,然后在建立相应数学模型的基础上,采用了基于转子磁链定向的矢量控制方法实现了开绕组异步电机的闭环控制,以提高开绕组异步电机的调速性能。最后,在共直流母线双三电平逆变器开绕组异步电机调速系统的仿真平台和实验平台上,验证了两种不同的空间电压矢量解耦调制方法以及基于转子磁链定向的开绕组异步电机矢量控制方法。仿真和实验结果有效的验证了本文理论研究内容的正确性和有效性。

关键词：共直流母线双三电平逆变器零序电压消除电容电压平衡开绕组异步电机矢量控制

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开绕组电机共直流母线双逆变器调制策略优化

中国电机工程学报 2016年第20期36卷 5594-5604,5736页

作者：王颖杰许家斌王亮魏晨曦江苏省煤矿电气与自动化工程实验室(中国矿业大学) 江苏省徐州市221008

针对双逆变器调制产生的零序电压在共直流电压母线结构时形成的零序电流损害半导体开关器件和开绕组电机绝缘的问题,利用空间电压矢量解耦思想和正态分布原理提出了一种双逆变器零序电压消除和输出电压频谱优化的新方法。该方法在实现... 详细信息

针对双逆变器调制产生的零序电压在共直流电压母线结构时形成的零序电流损害半导体开关器件和开绕组电机绝缘的问题,利用空间电压矢量解耦思想和正态分布原理提出了一种双逆变器零序电压消除和输出电压频谱优化的新方法。该方法在实现过程中无需进行相应的查表和扇区判断,直接利用解耦后的三相给定相电压的瞬时值来计算相应开关管的切换时刻,实现了双逆变器的零序电压瞬时值的消除。同时,利用正态分布原理对有效时间的置放位置进行修正,在不影响零序电压消除效果的前提下,优化了逆变器输出电压的频谱,降低了输出电压谐波含量。仿真和实验验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：双逆变器零序电压空间电压矢量解耦正态分布有效时间

藏北安多县白垩纪马登火山岩地球化学特征及地质意义

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矿物岩石 2014年第1期34卷 46-51页

作者：费光春赵发明许家斌李佑国国土资源部构造成矿成藏重点实验室四川成都610059 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 四川省地质矿产勘查开发局404地质队四川西昌615000 四川省地质矿产勘查开发局106地质队四川温江611130

安多白垩系上统马登火山岩（K。md）出露于班公湖一怒江缝合带中段。对马登火山岩的岩石学和地球化学研究表明，火山岩属低钾钙碱性和钙碱性系列，主量元素以富A1203（14．40％～17．70％）、低MgO（0．31％～l.36％）、低Ti02（0．33％... 详细信息

安多白垩系上统马登火山岩（K。md）出露于班公湖一怒江缝合带中段。对马登火山岩的岩石学和地球化学研究表明，火山岩属低钾钙碱性和钙碱性系列，主量元素以富A1203（14．40％～17．70％）、低MgO（0．31％～l.36％）、低Ti02（0．33％～0．68％）、贫K20（O．74％～1．95％）、Na。O〉K。O为特征。安多马登火山岩稀土总量较高，约96．15×10-6～126．05×10-6，无Eu异常（8Eu=0．80～l.20，平均0．96）。分配型式属于轻稀土富集型（LREE／HREE一7．88～1l.12，平均9．51）。微量元素相对富集Rb，U，K，Hf，Zr，La和Ce；相对亏损Ba，sr，Nb，P，Ta和Ti。亏损高场强元素Nb，P，Ta和Ti，具有典型岛弧火山岩特征。常量微量元素地球化学特征研究表明马登火山岩最有可能来源于下地壳部分熔融。结合地质背景和构造环境判别图解综合分析，安多马登火山岩形成于大陆岛弧构造环境，是与班公湖一怒江特提斯洋向北向南双向俯冲的产物。

关键词：火山岩地球化学特征双向俯冲安多

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红格矿床地质地球化学特征与岩浆演化

矿物学报 2013年第S2期33卷 107-108页

作者：李佑国许家斌张月姣王雪成都理工大学地球科学学院四川成都610059 四川省地矿局一〇六地质队四川成都611130

红格镁铁-超镁铁质侵入体位于峨眉山大火成岩省内带(宋谢炎等,2005),赋存了我国最大的钒钛磁铁矿矿床。红格岩体由超镁铁质岩和辉长岩两部分组成,明显不同于攀西地区同样赋存有超大型钒钛磁铁矿床,以辉长岩为主的攀枝花、白马、太和岩体... 详细信息

红格镁铁-超镁铁质侵入体位于峨眉山大火成岩省内带(宋谢炎等,2005),赋存了我国最大的钒钛磁铁矿矿床。红格岩体由超镁铁质岩和辉长岩两部分组成,明显不同于攀西地区同样赋存有超大型钒钛磁铁矿床,以辉长岩为主的攀枝花、白马、太和岩体(胡素芳等,2001)。长期以来,有关该矿床的成因存在不同的认识,尽管观察到有大量贯入式铁矿的分布(胡建中,1983)。

关键词：红格矿床分布钒钛磁铁矿攀西地区铁矿床岩浆演化矿体规模矿石类型岩浆房峨眉山玄武岩

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一种三电平逆变器直流侧电容电压平衡新方法

电力电子技术 2017年第1期51卷 21-23页

作者：陈治国徐辉煌许家斌王亮中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116

二极管箝位型三电平逆变器直流侧存在中点电位不平衡的问题,需增加反馈控制环节控制中点电位的平衡,即通过传感器检测逆变器直流侧电容电压及中点电流变化情况来控制中点电位的平衡。提出了一种新的中点电位平衡控制方法,无需增加反馈... 详细信息

二极管箝位型三电平逆变器直流侧存在中点电位不平衡的问题,需增加反馈控制环节控制中点电位的平衡,即通过传感器检测逆变器直流侧电容电压及中点电流变化情况来控制中点电位的平衡。提出了一种新的中点电位平衡控制方法,无需增加反馈控制环节,直接利用三电平的统一快速算法和随机函数,使其在不同开关周期内对不同小矢量设置不同的时间分配特性,来增加相应的正或负小矢量对中点电流的控制能力,实现对二极管箝位型三电平逆变器直流侧电容电压平衡的控制。实验验证了该方法的正确性和有效性。

关键词：逆变器中点电位平衡随机函数

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攀枝花式铁矿床成矿系统初步分析