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基于电力电子标准模块的高速智能通讯网络拓扑 被引量:22
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作者 杭丽君 胡海兵 +1 位作者 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第20期50-56,共7页
目前,通用数字控制功率变换器的控制结构尚未充分利用数字通讯的优点。分布式数字控制网络结构是复杂中大功率电力电子系统集成的方向。该文从分析基本环状网络结构出发,提出了一种基于电力电子模块(PEBB)的高速智能通讯网络拓扑,其最... 目前,通用数字控制功率变换器的控制结构尚未充分利用数字通讯的优点。分布式数字控制网络结构是复杂中大功率电力电子系统集成的方向。该文从分析基本环状网络结构出发,提出了一种基于电力电子模块(PEBB)的高速智能通讯网络拓扑,其最大优点是每个通讯单元的数据发送源可以根据该单元当前状态选择。该通讯网络可大大提高数据在网络上的传输速度,减小传输延时,可更好的解决电力电子高速通讯中由环形网络本身特性所带来的同步问题,也对降低光纤通讯网络的成本起到极大促进作用。通过实验,文章最后给出了每两个从节点间数据传输延时的时间,可以得出该控制系统对于有较高开关频率要求的电力电子变换器同样适用。 展开更多
关键词 系统集成 电力电子系统网络 通讯拓扑 数字信号处理 通讯节点
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电力系统中直流接地电阻检测的新原理 被引量:48
2
作者 费万民 张艳莉 吴兆麟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期54-56,共3页
提出检测电力系统直流接地电阻的新原理——直流检测法。该方法利用一光控电子开关 ,分别将直流母线的正、负两极通过一限流电阻接地 ,从而分别将直流系统的总电压施加于直流系统的负、正极对地绝缘电阻 (和限流电阻 )上 ,产生一直流电... 提出检测电力系统直流接地电阻的新原理——直流检测法。该方法利用一光控电子开关 ,分别将直流母线的正、负两极通过一限流电阻接地 ,从而分别将直流系统的总电压施加于直流系统的负、正极对地绝缘电阻 (和限流电阻 )上 ,产生一直流电流 ,检测该直流电流的数值 ,根据母线电压值和限流电阻值 ,可计算出直流系统正、负极对地绝缘电阻值。同时 ,在每一个供电支路上 ,分别设置一个霍耳电流传感器 ,让所有支路的正、负两根供电线缆都同时穿过位于该支路的霍耳传感器的原边检测孔 ,和光控开关配合 ,通过这些霍耳传感器的输出可检测出接地故障所在支路。再用一个钳型霍耳传感器 ,可进一步查找到接地故障点的具体位置。和现在普遍采用的交流检测法相比 ,该方法对直流系统无任何不良影响 ;不受系统分布电容影响 ,检测的精度和灵敏度高 ;无需交流信号发生装置 ,显著降低了产品成本。 展开更多
关键词 电力系统 直流接地电阻 霍耳传感器 直流检测法
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有源电力滤波器中谐波提取的数字法实现 被引量:7
3
作者 王勇 吕征宇 +2 位作者 姚文熙 胡庆波 汪槱生 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2004年第4期64-67,共4页
谐波提取的准确性和实时性是有源电力滤波器补偿电网谐波的关键环节。本文介绍了一种用新型数字信号处理器 ( DSP) TMS3 2 0 F2 40 7A实现的数字法谐波提取的设计 ,提出采用双采样频率的方法 ,解决了 DSP有限字长、计算能力和谐波提取... 谐波提取的准确性和实时性是有源电力滤波器补偿电网谐波的关键环节。本文介绍了一种用新型数字信号处理器 ( DSP) TMS3 2 0 F2 40 7A实现的数字法谐波提取的设计 ,提出采用双采样频率的方法 ,解决了 DSP有限字长、计算能力和谐波提取的高速、实时性之间的矛盾。利用 MATLAB对谐波提取进行了仿真 ,并成功的应用于滞环跟踪型并联有源电力滤波器 。 展开更多
关键词 数字信号处理器 谐波提取 有源电力滤波器
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电力系统中直流接地电阻检测和接地故障点探测的方法研究 被引量:8
4
作者 费万民 张艳莉 +1 位作者 吕征宇 吴兆麟 《电工电能新技术》 CSCD 2001年第3期60-63,67,共5页
本文论述了现有的直流系统接地故障检测方法及其不足之处 ,提出了一种全新的直流接地故障检测方法。该方法具有对直流系统无任何不良影响 ;检测结果不受分布电容的影响 ,检测精度高 ;能准确判断故障所在支路 ,故障定点准确 ;电路简单 ,... 本文论述了现有的直流系统接地故障检测方法及其不足之处 ,提出了一种全新的直流接地故障检测方法。该方法具有对直流系统无任何不良影响 ;检测结果不受分布电容的影响 ,检测精度高 ;能准确判断故障所在支路 ,故障定点准确 ;电路简单 ,成本低廉等优点。 展开更多
关键词 电力系统 直流接地电阻 直流接地故障点 检测方法
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基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统 被引量:4
5
作者 王勇 吕征宇 +2 位作者 胡庆波 姚文熙 汪生 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期17-19,共3页
介绍了一种滞环跟踪型并联有源电力滤波器中以DSP(数字信号处理器 )TMS32 0F2 4 0 7A为核心的数字控制电路 ,它能完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能 ,采用双采样频率的方法 ,可解决 16字长DSP计算能力有限与... 介绍了一种滞环跟踪型并联有源电力滤波器中以DSP(数字信号处理器 )TMS32 0F2 4 0 7A为核心的数字控制电路 ,它能完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能 ,采用双采样频率的方法 ,可解决 16字长DSP计算能力有限与高速、实时地提取谐波之间的矛盾 ,实现有源电力滤波器的全数字控制。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 数字控制系统 DSP 数字信号处理器 电网 电力系统 无功功率补偿
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单片机控制的电力机车用蓄电池容量校核系统的研制 被引量:3
6
作者 费万民 张艳莉 解红军 《机车电传动》 北大核心 2001年第5期38-40,共3页
针对蓄电池容量校核工作中存在的效率低下 ,精度不高等问题 ,提出了由单片机控制的电力机车用蓄电池容量校核系统 ,介绍该系统的主电路结构、控制电路原理和软件设计。该系统由恒流充电机、恒流放电机和蓄电池巡检电路等三部分组成 ,在 ... 针对蓄电池容量校核工作中存在的效率低下 ,精度不高等问题 ,提出了由单片机控制的电力机车用蓄电池容量校核系统 ,介绍该系统的主电路结构、控制电路原理和软件设计。该系统由恒流充电机、恒流放电机和蓄电池巡检电路等三部分组成 ,在 80 C196 KB单片机控制下 ,系统按照规定程序 ,自动完成对蓄电池容量的检查工作。现场运行证明 ,该系统设计合理 ,功能完善 ,性能好 ,可靠性高。 展开更多
关键词 单片机 高频斩波器 蓄电池 容量校核系统 电力机车
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单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的研制 被引量:1
7
作者 费万民 张艳莉 +1 位作者 吕征宇 吴兆麟 《继电器》 CSCD 北大核心 2001年第6期31-34,共4页
论述了由单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的主电路结构、控制电路原理和软件设计。介绍了以IGBT为主开关器件 ,以 80C196KB型单片机为控制中心 ,采用PWM技术进行控制 ,完成的 2 2 0V、40AH的电力系统直流操作电源系统。现... 论述了由单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的主电路结构、控制电路原理和软件设计。介绍了以IGBT为主开关器件 ,以 80C196KB型单片机为控制中心 ,采用PWM技术进行控制 ,完成的 2 2 0V、40AH的电力系统直流操作电源系统。现场运行证明 ,该电源系统设计合理 ,功能完善 ,性能好 。 展开更多
关键词 电力系统 直流操作电源 高频开关电源 单片机控制
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全数字伺服系统中位置环和电子齿轮的设计 被引量:10
8
作者 胡庆波 吕征宇 《电源技术应用》 2004年第6期348-351,共4页
分析了伺服系统中位置环和电子齿轮的工作原理,同时介绍了一种位置环和电子齿轮的数字实现方法。最后通过实验验证了该设计的可行性。
关键词 伺服系统 位置环 电子齿轮
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基于DSP的滞环跟踪型有源电力滤波器数字控制系统
9
作者 王勇 吕征宇 +2 位作者 姚文熙 胡庆波 汪槱生 《电源技术应用》 2003年第7期1-4,共4页
介绍了一种基于新型数字信号处理器(DSP)TMS320F2407A数字控制的滞环跟踪型并联有源电力滤波器,以DSP为核心的数字控制电路完成谐波提取、指令电流产生、直流侧电压控制、系统保护等功能。
关键词 数字信号处理器 数字控制 有源电力滤波器
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一种新的三电平中点电位滞环控制法 被引量:56
10
作者 姚文熙 吕征宇 +1 位作者 费万民 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期92-96,共5页
该文针对三电平中点电位平衡原理提出了一种中点电位的滞环控制方法,该方法根据当前的PWM组合和各相输出电流方向判断出中点电流方向,通过滞环比较的方式得到中点电压偏向,并由此判断当前PWM对中点电位的作用,将当前的PWM组合中可以实... 该文针对三电平中点电位平衡原理提出了一种中点电位的滞环控制方法,该方法根据当前的PWM组合和各相输出电流方向判断出中点电流方向,通过滞环比较的方式得到中点电压偏向,并由此判断当前PWM对中点电位的作用,将当前的PWM组合中可以实现中点电位平衡的组合重新分配使之有利于中点电位的平衡。该方法独立于具体的PWM调制模式,因此可以胜任各种PWM调制模式下的中点电位调整。而且也可通过调整滞环宽度的方法来调整中点电位的允许波动和开关管开关次数。该文以特定谐波消除PWM方法(SHEPWM)为例,仿真和实验结果显示了很好的中点平衡效果。该方法对三电平中点电位平衡上具有通用性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 NPC型 三电平逆变电路 空间矢量调制 正弦波调制 三电平中点电位滞环控制法
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固态限流器晶闸管多路隔离驱动触发系统研制 被引量:20
11
作者 赵中原 吕征宇 +2 位作者 金高先 夏凌辉 吴兆麟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期46-48,68,共4页
介绍了新型固态短路限流器的工作原理 ,给出了装置结构布置方式 ,设计了用于该限流器的多路隔离输出电流源为触发驱动系统供电 ,同时给出了晶闸管驱动电路拓扑结构。设计的驱动电路输出波形上升沿约 1μs,保证了可控硅器件快速导通 ,强... 介绍了新型固态短路限流器的工作原理 ,给出了装置结构布置方式 ,设计了用于该限流器的多路隔离输出电流源为触发驱动系统供电 ,同时给出了晶闸管驱动电路拓扑结构。设计的驱动电路输出波形上升沿约 1μs,保证了可控硅器件快速导通 ,强触发宽度 10 0 μs,保证了触发可靠性。 展开更多
关键词 电力系统 短路电流 固态限流器 晶闸管 触发系统 拓扑结构
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三相不接地系统短路故障限流器的研究 被引量:21
12
作者 费万民 吕征宇 +2 位作者 谭凌云 江道灼 吴兆麟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第16期48-51,共4页
介绍了一种适用于三相不接地系统的短路故障限流器。给出了其主电路拓扑结构 ,针对不接地系统可能出现的两相短路和三相短路故障 ,分析了限流电路的工作机理和控制策略 ,并用电力电子专用仿真软件 PSIM对其进行了仿真验证。理论分析和... 介绍了一种适用于三相不接地系统的短路故障限流器。给出了其主电路拓扑结构 ,针对不接地系统可能出现的两相短路和三相短路故障 ,分析了限流电路的工作机理和控制策略 ,并用电力电子专用仿真软件 PSIM对其进行了仿真验证。理论分析和仿真结果证明 ,这种限流器具有对电力系统的正常运行无明显影响 ,在短路故障发生时无延时自动插入限流 ,断开故障电流时不会引起附加振荡和过电压 ,控制方法灵活 ,可实现无电流冲击的软自动重合闸等显著优点。 展开更多
关键词 三相不接地系统 短路故障 限流器 可控硅 控制策略 电力系统
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三电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的研究 被引量:116
13
作者 费万民 吕征宇 姚文熙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期11-15,共5页
特定谐波消除SHEPWM,通过开关时刻的优化选择,消除选定的低频次谐波,具有波形质量高、效率高、直流电压利用率高、直流侧滤波器尺寸小等一系列显著优点,所以受到人们的普遍关注。该文首先针对1/4周期对称的脉宽调制波形,研究了三电平SHE... 特定谐波消除SHEPWM,通过开关时刻的优化选择,消除选定的低频次谐波,具有波形质量高、效率高、直流电压利用率高、直流侧滤波器尺寸小等一系列显著优点,所以受到人们的普遍关注。该文首先针对1/4周期对称的脉宽调制波形,研究了三电平SHEPWM非线性方程组的求法,提出了以三角载波法生成非线性方程组初值的方法,使得求解非线性方程组的速度明显加快;根据非线性方程组的数值解,用POWERSIM电力电子专用仿真软件对三电平SHEPWM进行了仿真研究; 用小功率MOSFET管构成二极管箝位三电平逆变器实验电路模型,以双DSP中压变频控制平台为控 制器,对三电平SHEPWM方法进行实验研究。仿真和实验结果证实了SHEPWM的谐波消除效果和SHEPWM方法所具有的一系列显著优点。 展开更多
关键词 三电平逆变器 脉宽调制 谐波消除 SHEPWM 非线性方程组
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三相接地系统短路故障限流器及其控制策略 被引量:27
14
作者 费万民 吕征宇 +2 位作者 吴兆麟 谭凌云 江道灼 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期33-37,共5页
介绍一种适用于高压电网的三相接地系统桥式固态短路故障限流器的拓扑结构 ,分析了在各种可能的短路故障情况下限流电路的工作机理 ,给出了针对各种短路情况的控制策略 ,并用电力电子专用仿真软件 PSIM对其进行仿真验证。理论分析和仿... 介绍一种适用于高压电网的三相接地系统桥式固态短路故障限流器的拓扑结构 ,分析了在各种可能的短路故障情况下限流电路的工作机理 ,给出了针对各种短路情况的控制策略 ,并用电力电子专用仿真软件 PSIM对其进行仿真验证。理论分析和仿真结果证明 ,该限流器具有对电力系统的正常运行无明显影响 ,在短路故障发生时无延时自动插入限流电抗器 ,断开故障电流时不会引起附加振荡和过电压 ,控制方法灵活 。 展开更多
关键词 三相接地系统 高压 短路故障限流器 控制策略
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多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的仿真研究 被引量:59
15
作者 费万民 吕征宇 姚文熙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期102-106,共5页
研究了多电平SHEPWM技术,针对1/4周期对称的多电平PWM波或阶梯波形,给出了根据波形直接确定傅立叶系数和多电平SHEPWM非线性方程组的方法;采用三角载波SPWM方法确定非线性方程组的初值,保证和加速了非线性方程组迭代过程的收敛;以五电... 研究了多电平SHEPWM技术,针对1/4周期对称的多电平PWM波或阶梯波形,给出了根据波形直接确定傅立叶系数和多电平SHEPWM非线性方程组的方法;采用三角载波SPWM方法确定非线性方程组的初值,保证和加速了非线性方程组迭代过程的收敛;以五电平为例,对多电平逆变器的SHEPWM方法,用POWERSIM专用仿真软件进行了仿真研究,结果证明:多电平SHEPWM非线性方程组形式和求解过程简单,易于收敛;根据非线性方程组求得的最终波形不受参考波形限制,能够根据调制比的变化而自动调整;当调制比小于一定值时,线电压所包含的电平数也会有所下降,以满足调制比变化和谐波消除的要求;直流母线电压利用率高;谐波消除效果非常理想, 输出波形质量高, 是多电平变换器的一种非常有效的控制策略。 展开更多
关键词 多电平逆变器 脉宽调制 谐波消除 仿真 非线性方程组 电力系统 电网
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电压型逆变器非线性的分析及补偿 被引量:29
16
作者 陈斌 王婷 +1 位作者 吕征宇 姚文熙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期24-30,共7页
为提高异步电机无速度传感器控制系统中磁链估算的精度,本文分析了死区时间和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)非理想特性对电压型逆变器输出误差的影响,得出在母线电压不变的情况下,IGBT关断过程中,输出电压上升下降时间与电流值成反比的结论... 为提高异步电机无速度传感器控制系统中磁链估算的精度,本文分析了死区时间和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)非理想特性对电压型逆变器输出误差的影响,得出在母线电压不变的情况下,IGBT关断过程中,输出电压上升下降时间与电流值成反比的结论。结合实验数据,讨论了占空比、开关频率、相电流与误差电压的关系。在此基础上,本文提出了一种新颖的逆变器非线性补偿方法,电流较小时,该方法补偿的误差电压随电流值变化明显。实验证明该补偿方法能够很好地抑制因逆变器误差电压产生的扰动,准确估算电机转子磁链的幅值和相位。 展开更多
关键词 电压型逆变器 非线性 误差电压 IGBT非理想特性 磁链估算
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混合导通模式三相三电平VIENNA整流器控制策略 被引量:19
17
作者 严刚 姚文熙 +2 位作者 李宾 杭丽君 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期87-93,共7页
对三相三电平VIENNA型整流器进行物理解耦,进而分析单相三电平整流电路分别在连续和断续导通模式下的数学模型,针对该拓扑结构提出了一种适合用于混合导通模式的前馈控制策略。定参数电流环仅适用于一个电流工作模式,出现混合导通模式时... 对三相三电平VIENNA型整流器进行物理解耦,进而分析单相三电平整流电路分别在连续和断续导通模式下的数学模型,针对该拓扑结构提出了一种适合用于混合导通模式的前馈控制策略。定参数电流环仅适用于一个电流工作模式,出现混合导通模式时,其控制效果很差。而在电流控制环中引入前馈,将理论上想要的占空比叠加在原电流环的输出端,新的控制环便能适应不同电流工作模式,从而大大降低电流总谐波失真度(THDi)。最后通过5kW三相实验样机,验证了该控制策略的可行性和有效性,在混合导通模式满载时的功率因数(PF)接近于1。 展开更多
关键词 三电平整流器 物理解耦 混合导通模式 功率因数校正 占空比前馈 VIENNA
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基于IGBT离线测试平台的功率逆变器损耗准在线建模方法 被引量:25
18
作者 何湘宁 吴岩松 +3 位作者 罗皓泽 李鹏 李武华 邓焰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1-6,共6页
逆变器损耗研究一直是电力电子领域的一个重要研究方向。现有方法大多依赖于器件厂商提供的数据手册,但是这些数据的提取环境为标准测试环境,与实际工况并不一致。本文提出一种基于IGBT离线测试平台的准在线建模方法,用该方法分析与等... 逆变器损耗研究一直是电力电子领域的一个重要研究方向。现有方法大多依赖于器件厂商提供的数据手册,但是这些数据的提取环境为标准测试环境,与实际工况并不一致。本文提出一种基于IGBT离线测试平台的准在线建模方法,用该方法分析与等效逆变器的各种换流模式、调制方法和负载类型,借助离线测试平台模拟逆变器实际工况下的换流模式、驱动情况、缓冲电路以及杂散参数等工况,并调用测试平台建立的开关动态特性多维数据库得到逆变器实际工况下各开关工作点的开关能量损耗,最终计算出功率逆变器的损耗。与实测损耗的对比证明了该准在线建模方法的正确性。该建模方法对散热器的选取、高效率逆变器结构的优化设计具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 逆变器损耗 IGBT离线测试平台 准在线建模
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基于状态观测器的LCL滤波器型并网逆变器状态反馈最优化设计 被引量:19
19
作者 李宾 姚文熙 +1 位作者 杭丽君 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期80-90,共11页
LCL滤波器对开关纹波有更好的抑制效果。但由于是三阶系统,传统的控制方法很难对其产生的谐振峰进行抑制。本文在建立改进型离散状态空间方程和改进型观测器的基础上,利用观测值反馈,通过极点配置实现了整个系统的最佳阻尼,在不增加传... LCL滤波器对开关纹波有更好的抑制效果。但由于是三阶系统,传统的控制方法很难对其产生的谐振峰进行抑制。本文在建立改进型离散状态空间方程和改进型观测器的基础上,利用观测值反馈,通过极点配置实现了整个系统的最佳阻尼,在不增加传感器数量的同时明显改善了系统的动态响应。在理论上分析了闭环极点对状态观测器极点配置的影响、状态观测值反馈的稳定范围以及系统参数变化对稳定性的影响。最后在10kW并网逆变器样机上证实了所提出的方案对系统动态和稳态效果的改善,验证了所提出方案的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 LCL滤波器 并网逆变器 离散状态空间模型 极点配置 状态观测器
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基于MATLAB的矩阵变换器空间相量调制研究 被引量:13
20
作者 王勇 文辉清 +1 位作者 吕征宇 汪槱生 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2004年第5期14-19,共6页
矩阵式变换器是一种具有优良输入输出特性的新型交- 交直接电源变换器。对矩阵变换器进行了建模和运行分析 ,推导出矩阵式变换器和等效交 - 直- 交结构的开关函数关系 ,从而由等效交- 直 - 交结构的双空间矢量控制规律得到交- 交直接变... 矩阵式变换器是一种具有优良输入输出特性的新型交- 交直接电源变换器。对矩阵变换器进行了建模和运行分析 ,推导出矩阵式变换器和等效交 - 直- 交结构的开关函数关系 ,从而由等效交- 直 - 交结构的双空间矢量控制规律得到交- 交直接变换的空间相量控制策略。并进行了 MATLAB仿真 ,仿真结果证明矩阵变换器空间相量调制策略的正确性、优越性。 展开更多
关键词 相量 矩阵变换器 矩阵式变换器 接电 电源变换器 空间矢量控制 开关函数 调制 功率器件 输入输出特性
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