基于电流源型逆变器驱动的五相永磁同步电机控制策略研究 被引量：1

1

作者 杨士杰 郑萍 +2 位作者 佟诚德 隋义 王明峤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2843-2852,I0027,共11页

在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出... 在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出侧并联滤波电容网络,实现对高频谐波的旁路作用。该文对五相电流源型驱动系统控制策略进行研究,采用五相半桥型逆变器拓扑结构,电机绕组采用星型连接方式以限制零序电流,给出基波与谐波电流矢量空间分布特征,提出双平面矢量脉宽调制策略,有效抑制3次谐波电流。考虑到逆变器输出侧CL型负载可能引起的谐振问题,采用基于电机电流的有源阻尼策略,降低谐振电流分量,提升系统稳定性。最后,通过实验验证所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 五相永磁同步电机驱动 电流源型逆变器 电流型空间矢量调制 CL谐振 有源阻尼

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基于SVPWM的三相电流源型逆变器简化重叠区补偿策略

2

作者 严庆增 张子旭 +2 位作者 郭龙振 何金奎 冯兴田 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第12期104-110,共7页

电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路... 电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路,但会使输出电流谐波增加。该文首先分析传统三相CSI的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)及其重叠区效应,进而提出基于SVPWM的简化重叠区补偿策略,并通过MATLAB/Simulink进行了仿真验证。提出的简化重叠区补偿策略能够有效消除重叠区引起的电流畸变,并且简化了实现过程、降低了计算量。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 空间矢量脉宽调制 重叠区效应 简化重叠区补偿

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电流源型逆变器SHE-PWM开关角度的计算方法研究 被引量：12

3

作者 官二勇 宋平岗 +1 位作者 叶满园 刘顺炮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期62-65,共4页

该文以电流源型逆变器(CSI)为研究对象,对特定消谐技术(SHE)的应用进行了分析和研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时,非线性超越方程组计算初值选择困难的问题,提出了以梯形调制法(TPWM)生成方程组初值的方法,使求解速度明显加快... 该文以电流源型逆变器(CSI)为研究对象,对特定消谐技术(SHE)的应用进行了分析和研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时,非线性超越方程组计算初值选择困难的问题,提出了以梯形调制法(TPWM)生成方程组初值的方法,使求解速度明显加快;根据非线性方程组的数值解进行了仿真和实验,其结果证明了计算结果的正确性。 展开更多

关键词 电力电子 特定消谐技术 非线性超越方程组 电流源型逆变器

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电流源型逆变器电机驱动系统的储能电感电流与转子磁链最优控制策略 被引量：9

4

作者 苗轶如 刘和平 +1 位作者 张威 刘平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2757-2768,共12页

在电流源型电机驱动系统中,直流侧电压源与储能电感共同构成电流源为交流负载提供能量,然而在调制过程中,因储能电感电流无法独立控制而导致电流出现断续或持续增加的问题,且电机减速时无法实现能量回馈。该文在电流源型逆变器的直流侧... 在电流源型电机驱动系统中,直流侧电压源与储能电感共同构成电流源为交流负载提供能量,然而在调制过程中,因储能电感电流无法独立控制而导致电流出现断续或持续增加的问题,且电机减速时无法实现能量回馈。该文在电流源型逆变器的直流侧增加电压–电流变换电路实现对储能电感电流的控制及能量的回馈,并设计一种适合于储能电感电流的滞环控制策略。与此同时,为了提高直流侧电流利用率,降低线路损耗,通过推导出转子磁链定向后储能电感电流与转子磁链的稳态数学关系,得到不同转速与电磁转矩情况下转子磁链与储能电感电流最优给定值的确定方法,并在此基础上设计电机转速、转子磁链闭环控制策略。仿真和实验结果验证了所提出的转子磁链与储能电感电流给定值计算方法的正确性,且基于储能电感电流调节的感应电机矢量控制系统在不同工况下均具有良好的稳态、动态性能。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 电压–电流变换器 储能电感电流 转子磁链最优给定 转速控制器

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电流源型逆变器叠流时间效应的平均电流前馈补偿策略 被引量：5

5

作者 苗轶如 刘和平 +1 位作者 王华斌 路莹超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4183-4193,共11页

为了保持电流源型逆变器直流侧储能电感电流的连续,需要对开关管驱动信号加入关断延时。因此在换流时会出现一段叠流时间,引起逆变器输出电流的谐波畸变率增加。该文对换流过程中叠流时间效应进行分析,推导出逆变器输出电流的非线性误... 为了保持电流源型逆变器直流侧储能电感电流的连续,需要对开关管驱动信号加入关断延时。因此在换流时会出现一段叠流时间,引起逆变器输出电流的谐波畸变率增加。该文对换流过程中叠流时间效应进行分析,推导出逆变器输出电流的非线性误差与三相滤波电容电压矢量的关系。再根据冲量等效原理将电流的误差脉冲信号等效成连续周期信号,并利用傅里叶分析推导出叠流时间产生的谐波分量表达式,进而提出一种平均电流前馈补偿策略。仿真与实验结果表明,提出的补偿策略在不同叠流时间情况下均能补偿基波的幅值,降低谐波畸变,故验证了理论分析及补偿策略的正确性与可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 叠流时间 换流 补偿策略 谐波畸变 滤波电容电压

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基于小型风电系统电流源型逆变器的控制研究 被引量：5

6

作者 茆美琴 徐斌 +1 位作者 张邵波 刘福炎 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第8期78-80,共3页

当电流源型逆变器应用于分布式发电并网风电系统时,由于直流侧电流波动较大,传统的控制算法在实际应用时难以满足对高质量并网电流的要求。针对一种基于高电感永磁同步电机(PMSG)的小型直驱风力发电系统中电流源型逆变器,提出一种闭环... 当电流源型逆变器应用于分布式发电并网风电系统时,由于直流侧电流波动较大,传统的控制算法在实际应用时难以满足对高质量并网电流的要求。针对一种基于高电感永磁同步电机(PMSG)的小型直驱风力发电系统中电流源型逆变器,提出一种闭环动态控制策略来控制并网电流的波形和幅值,在理论上对该控制策略进行了详细地分析,并通过实验进行验证。结果表明,在直流电流波动较大的情况下,该控制策略能使逆变器输出电流THD较低同时其幅值能准确地跟踪指令。 展开更多

关键词 风力发电 电流源型逆变器 闭环控制

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基于直流侧储能电感电流最优给定的三相电流源型逆变器控制策略 被引量：5

7

作者 苗轶如 刘和平 +2 位作者 华泽玺 刘静 程章格 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期349-362,共14页

传统三相电流源型逆变器在空间矢量调制过程中,直流侧储能电感电流在一个载波周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先对传统三相电流源型逆变器直流侧拓扑做出改进,深入分析... 传统三相电流源型逆变器在空间矢量调制过程中,直流侧储能电感电流在一个载波周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先对传统三相电流源型逆变器直流侧拓扑做出改进,深入分析调制过程中电流源型逆变器的三种工作模式,提出任意工作条件下储能电感电流最优给定值的计算方法,并针对改进拓扑设计调制策略以维持储能电感电流的稳定。然后,建立两相旋转坐标系下三相电流源型逆变器的交流侧数学模型,据此设计电压内环与电流外环闭环控制系统。仿真和实验结果表明,直流储能电感的最优给定电流能够满足交流侧的电流需求且电流可以维持在限定值附近,同时逆变器负载电流能够精确跟随给定,系统具有良好的稳态和动态性能,证明了所提调制及控制策略的可行性与正确性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 储能电感电流 最小限定值 最优给定电流 负载电流控制

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基于五相电流源型逆变器的一种新型PMSM就近空间矢量容错组合策略 被引量：3

8

作者 陈超 陈振 +3 位作者 赵静 高聪哲 刘向东 廖晓钟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期404-412,共9页

随着社会的发展,舰船、卫星、电动汽车等领域对电机驱动系统可靠性的要求越来越高,与电机本体相比,驱动器更容易发生开路故障,这使驱动器开路故障容错策略研究受到越来越广泛的关注。该文基于五相电流源型PMSM驱动系统,针对驱动器开路故... 随着社会的发展,舰船、卫星、电动汽车等领域对电机驱动系统可靠性的要求越来越高,与电机本体相比,驱动器更容易发生开路故障,这使驱动器开路故障容错策略研究受到越来越广泛的关注。该文基于五相电流源型PMSM驱动系统,针对驱动器开路故障,提出一种就近空间矢量容错组合策略。该策略根据空间电流矢量幅值与相位的特点,结合矢量控制原理,在开路故障条件下就近选择空间电流矢量进行目标电流矢量合成,实现电磁转矩的平稳控制并维持电机的平稳运行。该策略简单方便,解决了传统电压源型驱动系统中容错控制策略开关频率不固定的问题,提高了系统稳定性。仿真实验表明,在故障条件下,该容错策略可以有效地实现电机继续平稳运行的目标。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 五相永磁同步电机 逆变器开路故障 容错控制

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电流源型逆变器滑模控制策略的研究 被引量：2

9

作者 白晶 卢士祺 刘健 《制造业自动化》 北大核心 2014年第20期31-34,38,共5页

针对三相电流源型逆变器易受非线性负载变化和外界扰动等影响,采用线性化控制技术存在系统动态响应慢、输出波形畸变等问题,提出一种变速趋近的滑模变结构控制策略,新建了三相电流源型逆变器的数学模型,并采用空间坐标变换对其简化,最... 针对三相电流源型逆变器易受非线性负载变化和外界扰动等影响,采用线性化控制技术存在系统动态响应慢、输出波形畸变等问题,提出一种变速趋近的滑模变结构控制策略,新建了三相电流源型逆变器的数学模型,并采用空间坐标变换对其简化,最后确定了系统滑模切换面,推导出变速趋近控制量。最后仿真实验结果表明该控制策略能够实现较好的逆变输出波形和较快的系统动态响应。 展开更多

关键词 三相电流源型逆变器 滑模控制 变速趋近 空间坐标变换

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电流源型逆变器电机驱动系统的直流链电流控制 被引量：3

10

作者 赵文祥 周书文 +1 位作者 宋世昌 陶涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第19期5185-5193,共9页

电流源型逆变器(CSI)电机驱动系统通常使用电压源串联电感来实现恒定的直流链电流,然而因这种方式未对直流链电流进行控制,直流链电流会出现断续或持续增加的问题。为此,采用DC-DC变换器电路设计PI控制器,可以实现对直流链电流的控制。... 电流源型逆变器(CSI)电机驱动系统通常使用电压源串联电感来实现恒定的直流链电流,然而因这种方式未对直流链电流进行控制,直流链电流会出现断续或持续增加的问题。为此,采用DC-DC变换器电路设计PI控制器,可以实现对直流链电流的控制。同时,详细分析一个周期内DC-DC变换器与CSI的电压变化规律,通过优化CSI的电流矢量序列,使得直流链电流纹波得到抑制,提高了输出端电机的电流波形质量。实验结果验证了所提出的直流链电流控制方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 直流链电流 电流矢量序列 直流链电流纹波

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电流源型逆变器供电的感应电动机最佳效率运行的研究 被引量：1

11

作者 王丽敏 《电气传动》 北大核心 1999年第6期11-13,共3页

本文提出了一个电流源型逆变器供电的感应电动机在轻载下以最佳效率运行的方法，通过调节定子电流和转差频率，减少轻载时电动机的气隙磁通，提高运行效率。试验表明，在四分之一额定负载下，效率可以提高百分之十以上。

关键词 感应电动机 逆变器 供电 电流源型逆变器 运行

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电流源型逆变器谐波电流的仿真与分析

12

作者 石建飞 王国良 +1 位作者 温嘉斌 吕德刚 《自动化技术与应用》 2007年第3期99-101,共3页

根据梯形PWM技术的原理,重点分析在PWM生成的波形过程中起主要作用的两个变量M(半个周期中的脉冲数)和m(调制比)对电流源型逆变器输出电流中谐波分布情况的影响。利用MATLAB建立其仿真模型,并得出结论。为电流源型逆变器对电机供电时的... 根据梯形PWM技术的原理,重点分析在PWM生成的波形过程中起主要作用的两个变量M(半个周期中的脉冲数)和m(调制比)对电流源型逆变器输出电流中谐波分布情况的影响。利用MATLAB建立其仿真模型,并得出结论。为电流源型逆变器对电机供电时的谐波分析及其抑制提供参考依据。 展开更多

关键词 梯形PWM 电流源型逆变器 MATLAB仿真 谐波

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一种小输入侧电感具有漏电流抑制能力的单相单级电流源型逆变器 被引量：5

13

作者 岳秀梅 郭明乾 +3 位作者 朱晓楠 汪洪亮 唐伟 李中奇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4516-4525,共10页

传统的电流源型逆变器通常需要很大的直流侧电感保证输入电流的恒定,增加逆变器的体积、成本和损耗。当电流源型逆变器应用在光伏并网发电系统时,还需具备漏电流抑制的能力。文章提出一种新型的无变压器单相单级电流源型逆变器,能够根... 传统的电流源型逆变器通常需要很大的直流侧电感保证输入电流的恒定,增加逆变器的体积、成本和损耗。当电流源型逆变器应用在光伏并网发电系统时,还需具备漏电流抑制的能力。文章提出一种新型的无变压器单相单级电流源型逆变器,能够根据输入电压和电网电压间的关系在Buck模态和Boost模态之间切换,在逆变器的整个运行流程中能够保持共模电压的恒定,从而有效地抑制漏电流的产生。所提逆变器无需保持输入侧电流的恒定,可以降低对输入侧电感的需求。最后,通过搭建一个220V/1500W的实验平台以验证所提方案的可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 漏电流 直流侧电感 光伏

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电流源型逆变器在交直机车制动模式中的应用研究 被引量：2

14

作者 郭建 陈涛 +1 位作者 张志学 李鹏 《机车电传动》 北大核心 2016年第3期33-36,共4页

因交直电力机车普遍采用加馈电阻制动模式,而且还要从牵引电网取能以保证散热风机的正常工作,造成资源浪费和环境污染,所以提出了一种应用于交直电力机车制动模式的能量回馈解决方案,详细论证了交直电力机车采用能量回馈制动、将制动过... 因交直电力机车普遍采用加馈电阻制动模式,而且还要从牵引电网取能以保证散热风机的正常工作,造成资源浪费和环境污染,所以提出了一种应用于交直电力机车制动模式的能量回馈解决方案,详细论证了交直电力机车采用能量回馈制动、将制动过程中产生的能量回馈于电网的原理和实现方法,并通过仿真和试验论证了其可行性。 展开更多

关键词 电流源型逆变器 交直电力机车 制动 能量回馈

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适用于电流源型逆变器的SVPWAM调制策略及其损耗分析 被引量：2

15

作者 赵鋆 艾远高 +2 位作者 向强铭 夏国强 黄家志 《电器与能效管理技术》 2022年第12期61-69,共9页

为降低开关管动作次数、提升逆变系统功率密度,提出了一种SVPWAM调制策略。相比于传统多段式SVPWM调制策略,所提策略通过将传统(直通)零矢量的作用时间按比例分配给有效矢量,减少了扇区内的开关状态数量;同时通过合理的选择与插入非传统... 为降低开关管动作次数、提升逆变系统功率密度,提出了一种SVPWAM调制策略。相比于传统多段式SVPWM调制策略,所提策略通过将传统(直通)零矢量的作用时间按比例分配给有效矢量,减少了扇区内的开关状态数量;同时通过合理的选择与插入非传统(开路)零矢量,保证开关状态切换时仅有一个开关管动作,减少了开关动作次数,降低了开关损耗。为详细分析所提调制方法下的器件损耗,使用Simulink和PLECS软件分别搭建了传统多段式SVPWM与SVPWAM调制方式下联合仿真模型,并结合实验结果给出了两种不同调制方式下器件损耗及分析。 展开更多

关键词 空间矢量脉冲宽度幅值调制 电流源型Trans准Z源逆变器 热损耗 联合仿真

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新型单相电流源型光伏并网逆变器的调制与控制策略研究

16

作者 徐奇伟 付逸伦 +2 位作者 苗轶如 赵一舟 罗凌雁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期412-420,共9页

与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关... 与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关电流源型并网逆变器为研究对象,首先针对直流母线电流的给定与控制方法展开研究,然后针对电流源型逆变器开关信号不能通过传统调制方式直接产生的问题,推导出开关信号的逻辑表达式;接下来针对网侧LC滤波器存在的尖峰谐振问题,引入电容电压有源阻尼环节,在考虑数字延时的情况下,建立网侧部分的数学模型,结合幅频特性曲线研究电容电压反馈系数与网侧电流比例-谐振控制器参数优化设计方法;最后构建仿真模型与实验平台,进行仿真与实验验证。结果表明,逆变器能输出高品质电能,同时具有良好的动态性能,证明该文的理论分析与所提方法是正确可行的。 展开更多

关键词 光伏发电 脉冲调制 谐振 电流源型逆变器 直流母线电流 有源阻尼

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反激型电流源光伏并网逆变器的损耗分析与优化设计 被引量：14

17

作者 丰瀚麟 肖华锋 谢少军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期814-820,共7页

研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型... 研究了反激型电流源光伏并网逆变器损耗的计算方法,推导出用于损耗分析计算的公式。分析表明:反激型电流源并网逆变器的损耗与其变压器匝比关系密切,匝比直接影响开关器件的选择与变压器的设计,最终影响变换器效率。在对其损耗分析模型进行验证的基础上,应用该模型进行了一个160W光伏并网逆变模块的优化设计,实验证明该方法能够为反激型并网逆变器的设计提供一套有效的设计方法,达到优化系统参数的目的。 展开更多

关键词 反激型电流源逆变器 光伏并网 损耗分析 优化设计

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一种电流源型三相逆变器模型 被引量：4

18

作者 申中鸿 杨林 蒋春旭 《电气自动化》 2014年第5期12-14,50,共4页

对电流源型三相逆变器进行数学建模与分析。首先介绍了基本的坐标变换;其次以电流源型三相逆变器的原理为基础,在dq坐标系下,推导出其数学模型,并画出了结构框图;最后分析了逆变器的相关参数,包括功率因数、谐波状态和输出滤波器设计。

关键词 电流源型三相逆变器 坐标变换 建模 参数设计 滤波器

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新型电流源型三相逆变器的软开关拓扑设计 被引量：2

19

作者 吕志香 吕德刚 《现代电子技术》 北大核心 2016年第1期157-162,共6页

针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控... 针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控制方法。提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑,明确了其控制逻辑,分析其各个模态的电压电流特征和工作波形图。最后使用Matlab仿真软件在电流空间矢量控制下进行总体仿真,验证了拓扑及其控制方法的可行性和有效性,实现了开关的软化,降低了开关应力,并提高了效率。 展开更多

关键词 电流源型三相逆变器 电流空间矢量 双向拓扑 软开关

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基于幂次趋近律的电流型有源滤波器变结构控制 被引量：1

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作者 侯勇 何献章 +2 位作者 王景华 李冬冬 王以忠 《天津科技大学学报》 CAS 2020年第5期32-35,80,共5页

有源滤波器主电路中,采用电流源型逆变器比电压源型逆变器有更强的电流控制能力和更高的可靠性.本文根据电流源型有源滤波器的状态模型,提出了一种幂次趋近律滑模变结构控制策略,该方法具有较好抑制滑模变结构的抖振、响应速度快、稳定... 有源滤波器主电路中,采用电流源型逆变器比电压源型逆变器有更强的电流控制能力和更高的可靠性.本文根据电流源型有源滤波器的状态模型,提出了一种幂次趋近律滑模变结构控制策略,该方法具有较好抑制滑模变结构的抖振、响应速度快、稳定性好和对外界干扰不敏感等特点,与直接电流PWM策略相结合,可以准确、快速地实现有源滤波、无功补偿和不对称负载补偿的功能.借助PSCAD仿真软件验证了该控制方法的有效性. 展开更多

关键词 有源滤波器 电流源型逆变器 滑模变结构控制 幂次趋近律

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