研究了基于單周期控制的三相六開(kāi)關(guān)高功率因數(shù)整流器,推導(dǎo)了三相六開(kāi)關(guān)升壓整流器的控制規(guī)律,設(shè)計(jì)了一種基于單周期控制技術(shù)的pfc控制器,完成了2kw三相高功率因數(shù)整流器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)的功率因數(shù)可達(dá)0.991,實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)校正和低電流畸變。

本文提出了一種通過(guò)調(diào)節(jié)pwm整流器功率因數(shù),來(lái)抑制交流傳動(dòng)的列車處于再生制動(dòng)時(shí)因受電弓處電壓過(guò)高而導(dǎo)致再生失效的方法。分析了列車再生制動(dòng)時(shí),為了抑制受電弓電壓升高,所需的pwm整流器功率因數(shù)角調(diào)節(jié)的范圍,給出了在pwm整流器的預(yù)測(cè)電流控制的基礎(chǔ)上改進(jìn)策略并實(shí)現(xiàn)其功率因數(shù)調(diào)節(jié)的方案。在考慮無(wú)功傳輸導(dǎo)致的線路功率損耗的情況下,計(jì)算了抑制受電弓電壓上升所需要的pwm整流器功率因數(shù)角調(diào)節(jié)的大小,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了方案的可行性。

被研究電路簡(jiǎn)單而實(shí)用,工作于固定占空比就能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正,不過(guò)這種情況下,輸入電流含較多的5、7和11次諧波。往占空比注入6倍次諧波,能顯著減小諧波,但確定各諧波的注入量是個(gè)難點(diǎn)。采用多種算法(含遺傳算法)對(duì)諧波注入系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)對(duì)比可知:最簡(jiǎn)單迅速的方法是一維搜索;各次諧波的注入系數(shù)和輸入電壓幅值有關(guān),只注入6次諧波效果還不夠理想;此外,所給優(yōu)化結(jié)果是這種電路所能達(dá)到的最佳效果。

三相單開(kāi)關(guān)boost型功率因數(shù)校正器的分析和設(shè)計(jì)較為繁瑣,簡(jiǎn)化模型可使電路的分析和設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化,利用簡(jiǎn)化模型對(duì)功率因數(shù)校正器進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì),仿真和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了分析和設(shè)計(jì)的正確性。

根據(jù)三相單開(kāi)關(guān)功率因數(shù)校正(pfc)電路的工作原理,實(shí)現(xiàn)了專用時(shí)域仿真程序的編制,待求解的微分方程階次低,仿真速度高。通過(guò)與通用仿真程序的對(duì)比,證明了專用程序的有效性和高速性。

通過(guò)對(duì)單周雙極性控制三相功率因數(shù)校正技術(shù)的工作原理、控制方法進(jìn)行仿真研究,在單周雙極性控制下輸入電流能較好地跟蹤輸入電壓,驗(yàn)證了采用該控制策略,功率因數(shù)校正系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、易于平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。分析了單周雙極性控制下,在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期、不同開(kāi)關(guān)時(shí)段、不同開(kāi)關(guān)組合情況的電感電壓和電感電流的關(guān)系,經(jīng)過(guò)對(duì)saber模型仿真結(jié)果的分析,推導(dǎo)出電感電流紋波的數(shù)學(xué)表達(dá)式,得出了電流紋波與電感值、開(kāi)關(guān)頻率和積分時(shí)間系數(shù)相關(guān)的結(jié)論。同時(shí),系統(tǒng)參數(shù)一定時(shí),當(dāng)輸出電壓大于2倍的相電壓與積分時(shí)間系數(shù)的比值,可以減小電感電流紋波;輸入、輸出電壓一定時(shí),電感電流紋波與電感值和開(kāi)關(guān)頻率成反比;系統(tǒng)穩(wěn)定性范圍與負(fù)載大小及積分時(shí)間系數(shù)有關(guān)。

三相軟開(kāi)關(guān)PWM逆變器載波方式的選擇(1)

采用偽相移式全橋零電壓零電流(pps-fb-zvzcs)變換器完成三相功率因數(shù)校正(pfc)和輸出電壓調(diào)節(jié)雙重功能,并能有效抑制直流母線電壓。本文對(duì)其進(jìn)行了理論分析、關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,其最大輸出功率為10kw,功率因數(shù)達(dá)到0.99,輕載時(shí)直流母線電壓小于800v。

介紹了一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的三電平三相高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)ac/dc變換技術(shù),可在實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的同時(shí),實(shí)現(xiàn)ac/dc功率變換,直接獲得較低直流輸出電壓,并解決了交流側(cè)與直流側(cè)之間的電氣隔離及功率管的高耐壓和軟開(kāi)關(guān)問(wèn)題。在介紹主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,分析了功率因數(shù)校正原理和電流斷續(xù)條件,并給出軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)條件。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了這種功率變換技術(shù)的可行性。

三相交流電源供電的較大功率變頻空調(diào)日益得到廣泛應(yīng)用,帶來(lái)了三相整流器的功率校f問(wèn)題。在簡(jiǎn)要分析三相單開(kāi)關(guān)部分有源pfc的基礎(chǔ)上,根據(jù)三相三線制、三相四線制供電方式的不同,提出了兩種結(jié)合有源pfc技術(shù)和無(wú)源pfc技術(shù)的buck型混合三相有源部分pfc方案,在對(duì)其工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和仿真分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,所得結(jié)果驗(yàn)證了所提出的三相部分pfc具有電壓與電流應(yīng)力小、效率高、功率因數(shù)高、直流平均電壓較高的特點(diǎn),各種負(fù)載下交流輸入側(cè)的各次諧波電流均滿足iec61000-3-2標(biāo)準(zhǔn),中等負(fù)載以上時(shí)輸入功率因數(shù)高達(dá)0.98。

三相交流電源供電的較大功率變頻空調(diào)的廣泛應(yīng)用,帶來(lái)了三相整流器的功率校正問(wèn)題。根據(jù)三相三線制、三相四線制供電方式的不同,提出了兩種結(jié)合有源pfc技術(shù)和無(wú)源pfc技術(shù)的buck型混合三相有源部分pfc方案。在對(duì)其工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,所得結(jié)果驗(yàn)證了提出的三相部分pfc具有電壓與電流應(yīng)力小、效率高、功率因數(shù)高、直流平均電壓較高的特點(diǎn),各種負(fù)載下交流輸入側(cè)的各次諧波電流均滿足iec61000-3-2標(biāo)準(zhǔn),中等負(fù)載以上時(shí)輸入功率因數(shù)高達(dá)0.98,效率高達(dá)0.98。

在需要采用三相整流器的中大功率場(chǎng)合，可控或不可控整流電路產(chǎn)生的低功率因數(shù)高諧波含量電網(wǎng)電流導(dǎo)致了電網(wǎng)電壓畸變，增加了配電系統(tǒng)導(dǎo)體、變壓器損耗和中線諧波電流。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，有功率因數(shù)校正的三相整流器越來(lái)越受到人們的重視。本文的目的就是介紹三相高功率因數(shù)整流器的進(jìn)展

提出了一種新穎的三相cuk型高功率因數(shù)校正電路。在電路拓?fù)渲胁捎萌嗳珮蛘鳂蚝蛦喂芄β书_(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和低諧波電流輸入;同時(shí)在中間儲(chǔ)能電容(過(guò)渡電容)上串聯(lián)一電感以及在續(xù)流二極管上并聯(lián)一小電容,使得電路工作在復(fù)合諧振狀態(tài),從而獲得零電流開(kāi)關(guān)。文章分析了電路的工作原理,仿真驗(yàn)證了理論分析結(jié)果,同時(shí)一個(gè)2kw的試驗(yàn)電路驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。該電路具有輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬、功率因數(shù)和效率高等特點(diǎn),具有很好的實(shí)用化前景。

通過(guò)分析三相脈寬調(diào)制(pwm)整流器在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了具有前饋解耦控制的pwm整流器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)電流內(nèi)環(huán)的控制要求設(shè)計(jì)電流比例積分(pi)調(diào)節(jié)器,提出按閉環(huán)幅頻特性峰值(mr)最小準(zhǔn)則來(lái)確定調(diào)節(jié)器參數(shù)的方法;根據(jù)系統(tǒng)對(duì)電壓外環(huán)的控制要求,采用模最佳整定法來(lái)設(shè)計(jì)電壓pi調(diào)節(jié)器。最后對(duì)整個(gè)pwm整流器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了pi調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)的正確性。

anovelsoftwareimplementationforcurrentpolaritydetectionandcurrentcompensationispresented.forathree-phasezero-voltagesoft-switching(zvs)pwmconverterbasedonphaseandamplitudecontrol(pac),whensaw-toothcarrierswithalternatepositiveandnegativeslopesareadopted,thepositiveornegativeslopesarechosenaccordingtothephasecurrentpolarity.sincepo-larityreversalcausescurrentdistortion,currentattheinstantofreversalshouldbecompensatedfor.basedonthecharacteristicofunitypowerfactorconverterinrectificationandregenerationmodes,asoftwareimplementationforcurrentpolaritydetectionisproposed.distortionofcurrentzero-crossingcausedbyusingsaw-toothcarrierswithalternatepositiveandnegativeslopesisanalyzed,andtherelevantcompensationmethodisproposed.experimentalstudywitha1.5kwdeviceshowsthatphasecurrenthasasmallharmoniccontentandpowerfactorishighbothinrectificationandregenerationmodes.

對(duì)于一種基于幅相控制的三相零電壓開(kāi)關(guān)pwm變流器,在利用正負(fù)斜率交替的鋸齒載波調(diào)制方式下,需要按照電流極性來(lái)進(jìn)行鋸齒載波斜率的交替翻轉(zhuǎn),由于在翻轉(zhuǎn)處會(huì)造成電流畸變,也需要按照電流極性變化的時(shí)刻來(lái)補(bǔ)償。該文從單位功率因數(shù)變流器的固有特點(diǎn)出發(fā),在順變和逆變狀態(tài)下,提出了電流極性檢測(cè)的軟件實(shí)現(xiàn)方法,分析了使用正負(fù)斜率鋸齒載波帶來(lái)的電流過(guò)零點(diǎn)失真的原因,并給出了相應(yīng)的補(bǔ)償方案。該方法有效保證了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)在三相pwm變流器上的實(shí)現(xiàn),具有簡(jiǎn)便有效、節(jié)約硬件資源、相電流諧波較小等優(yōu)點(diǎn)。

三相單開(kāi)關(guān)boost型pfc電路,由于工作在不連續(xù)導(dǎo)電模式,分析起來(lái)十分繁瑣,設(shè)計(jì)不得不采用“試湊法”。本文根據(jù)電路的工作原理,利用平均法,把原電路簡(jiǎn)化成一個(gè)工作于dcm的dc/dc變換器,使主電路的階次由三降為一,簡(jiǎn)化模型可用于主電路參數(shù)設(shè)計(jì),線性化處理之后,可在頻域設(shè)計(jì)輸出電壓調(diào)節(jié)器,因此使該類電路的設(shè)計(jì)擺脫“試湊法”。對(duì)比性的仿真說(shuō)明,簡(jiǎn)化模型能夠反映原電路的低頻大信號(hào)特性。樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)也說(shuō)明有關(guān)分析正確

為使初學(xué)電工讀者進(jìn)一步了解電能計(jì)量的有關(guān)原理及電流與電壓的相量關(guān)系。對(duì)計(jì)量要求不高,三相負(fù)荷較平衡的用戶,可一表兩用,既能測(cè)量一段時(shí)間的用電量,又能計(jì)算出這一段時(shí)間的用電功率因數(shù),這樣減少一部分費(fèi)用支出。特寫此文。具體方法同樣用三只單相電表,不過(guò)接線方法是三只表的電壓線圈所接電壓進(jìn)行了改變,只有v相未變。

針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源輸入功率因數(shù)低、諧波含量高、開(kāi)關(guān)損耗大等缺點(diǎn),提出了一款基于三相雙開(kāi)關(guān)pfc電路的高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)電源。本文研究了三相雙開(kāi)關(guān)pfc電路的六種工作模態(tài),分析了移相全橋zvspwm變換電路實(shí)現(xiàn)諧振軟開(kāi)關(guān)的原理,提出一種高功率因數(shù)軟開(kāi)關(guān)電源實(shí)用電路,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證及電路實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)電路能夠有效提高電源的功率因數(shù),且所有開(kāi)關(guān)管都工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)電路具有高功率因數(shù)、低開(kāi)關(guān)損耗、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。

在三相四線供電系統(tǒng)中,如果你手頭上沒(méi)有無(wú)功表,可用一塊三相四線有功電度表,經(jīng)改接后,與另一有功電度表按圖1的電路聯(lián)合接線,可達(dá)到計(jì)算功率因數(shù)的目的。但必須注意:改接的電度表所記錄的數(shù)值既不是三相有功電能值,也不是三相無(wú)功千乏值,而是部分有功電能與部分無(wú)功千乏值的和。它所記錄的數(shù)值只是作為計(jì)算功率因數(shù)的根據(jù)。改接的原理是:使每相的電流元件中流過(guò)的電流與該元件電壓線圈所加的電壓的相位差角為60°—。向量關(guān)系如圖2所示。在三相平衡條件下,設(shè)改接的電度表三個(gè)元件所記數(shù)值為w_10。

單周期控制方式是一種大信號(hào)非線性模擬控制方式。它僅需要幾個(gè)數(shù)字邏輯器件就可完成單位功率因數(shù)的控制任務(wù),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)基于單周期控制的三相三開(kāi)關(guān)三電平整流器(vienna)進(jìn)行了深入研究,推導(dǎo)了其單周期控制方程,并分析了在兩個(gè)輸出電容電壓不相等情況下的電壓平衡問(wèn)題,說(shuō)明了在單周期控制方式下輸出電容電壓可以達(dá)到平衡狀態(tài)。最后進(jìn)行了整個(gè)系統(tǒng)的仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證,仿真與試驗(yàn)結(jié)果證明了理論分析的正確性。

(1)用100kva功率因數(shù)為0.8的ups,帶功率因數(shù)為0.6的感性負(fù)載,能帶多少?如負(fù)載是 40kva,現(xiàn)增加一倍還能夠用嗎? 首先,計(jì)算ups在各種負(fù)載下的輸出能力時(shí),應(yīng)先確定ups的品種,向廠家索要該ups的相關(guān) 數(shù)據(jù),再進(jìn)行計(jì)算。但在此問(wèn)題中,因感性負(fù)載是小于額定情況下的功率因數(shù),一般ups的輸出仍 能維持為100%的額定容量。現(xiàn)用一個(gè)著名的德國(guó)品牌ups的數(shù)據(jù)為例來(lái)計(jì)算。由表1可知,感性 負(fù)載功率因數(shù)小于額定情況下的0.8時(shí),輸出功率仍為額定值。 當(dāng)ups的s=100kva、cosφ=0.8時(shí),p=80kw; q=60kvar。 當(dāng)ups為s=100kva、cosφ=0.6時(shí),則s=100kva;p=60kw;q=80kvar。 若負(fù)載為40kva，cosφ=0.6，則s=40kva; p=24k