【摘 要】
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高增益DC-DC变换器是燃料电池发电技术的关键环节,有利于改善燃料电池小电压、大电流特性.但是由于传统Boost变换器存在电压增益有限、电感电流纹波大、功率器件应力高的缺陷,无法满足燃料电池发电系统并网运行的需求.该文提出一种基于电荷泵的燃料电池有源网络升压变换器,将有源网络变换器中输入侧的电感用电荷泵结构代替.该变换器结合电荷泵电压倍增能力强和有源网络结构输入电流纹波小的优势,具有电压增益高、电感电流平均值小、开关器件电压/电流应力低、鲁棒性强的特点.最后搭建一套燃料电池前级功率变换实验样机,验证了变换
【机 构】
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南京理工大学自动化学院 南京 210094
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高增益DC-DC变换器是燃料电池发电技术的关键环节,有利于改善燃料电池小电压、大电流特性.但是由于传统Boost变换器存在电压增益有限、电感电流纹波大、功率器件应力高的缺陷,无法满足燃料电池发电系统并网运行的需求.该文提出一种基于电荷泵的燃料电池有源网络升压变换器,将有源网络变换器中输入侧的电感用电荷泵结构代替.该变换器结合电荷泵电压倍增能力强和有源网络结构输入电流纹波小的优势,具有电压增益高、电感电流平均值小、开关器件电压/电流应力低、鲁棒性强的特点.最后搭建一套燃料电池前级功率变换实验样机,验证了变换器的高效率与有效性,当输入电压为20V、输出电流为1.25A时,系统整体效率可以达到94.1％.
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对于变频器驱动的内置式永磁同步电机,大多数研究集中于变频器共模电压对轴承电压的影响,忽略了磁路不平衡导致的轴电压.针对内置式永磁同步电机动态偏心故障下的轴电压,首先,运用解析法推导轴电压的表达式,分析轴电压的特征频率;其次,研究改变转子磁极的极弧系数削弱偏心轴电压的方法;最后,建立4极6槽、2极9槽、4极9槽、8极9槽在内的4台内置式永磁同步电机偏心轴电压模型,进行有限元验证.仿真结果表明,通过削弱固有轴电压分量可以削弱偏心轴电压,40％偏心度下4台电机削弱效果分别为59.05％、26.90％、43.31
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针对永磁直线同步电机(PMLSM)在跟踪不同参考轨迹运动时,易受参数变化、外部扰动以及摩擦力等不确定因素影响而降低伺服性能的问题,提出一种基于自适应模糊神经网络时变滑模控制器(AFNNTSMC)的精密位置跟踪方法.首先,在PMLSM数学模型的基础上,将时变滑模面引入到传统滑模控制器(SMC)中设计时变滑模控制器(TSMC).通过调整时变滑模面的斜率,可以在保证鲁棒性的前提下,有效缩短系统状态到达滑动模态的时间,提高系统的响应速度.其次,由于TSMC中斜率值较难获得,因此将其与模糊神经网络相结合设计AFNN
通常中小型电机多应用感应电机,通过转子斜槽的结构达到抑制寄生转矩、电磁振动和噪声等目的,同时斜槽结构会增加转子导条间的横向电流,影响感应电机的起动性能以及电机效率.因此,该文主要研究横向电流对单斜槽感应电机性能的影响,通过总结单斜槽感应电机中横向电流在转子表面的分布规律,提出一种能计及横向电流的2D多截面有限元模型,相比已有计算横向漏电流时的3D模型,有效减少了仿真时间.通过在转子内建立过渡层的方式,利用多截面有限元的方法等效斜槽感应电机,在2D有限元仿真中考虑横向漏电流,利用此模型预测三相感应电机中横向
由于滑模观测器的固有抖振及控制算法延迟、死区效应等非理想因素的影响,估计反电动势信号包含的谐波难以完全消除,已成为影响系统控制精度的主要因素.为了提升表贴式永磁同步电机的转子位置与转速观测精度,该文提出一种宽频带同步基频提取滤波器,提取估计反电动势基波.在此基础上,提出宽频带同步基频提取滤波器(WSFEF)与锁频环结合的信号处理方法,锁频环(FLL)的应用实现了WSFEF跟踪频率的自适应.构造基于WSFEF-FLL-锁相环(PLL)的位置与转速估计方法,将其应用到滑模控制中,增强了对谐波的抑制能力,提高了
针对宽输出电压范围应用场合下,传统LCC谐振变换器变频调制调频范围宽,而采用定频调制时有软开关范围窄、轻载环流大的问题,该文基于半桥LCC谐振变换器提出一种线性-谐振(L-R)复合调制的T型半桥LCC谐振变换器.所提变换器通过添加一组Boost桥臂,在传统谐振模态中加入Boost储能模态,使得谐振电流在一个周期内呈线性、谐振型两个状态的变化,提高了传统谐振模式下的电压增益,且具有全负载范围无环流、软开关的特点.所提变换器采用脉冲频率调制-脉冲宽度调制(PFM-PWM)复合调制方式,具有谐振-线性回馈(R-
高频旋转电压注入法是一种常用的永磁同步电机零低速区转子位置估计方法,其电流解调通常采用同步轴系高通滤波器(SFHF)算法实现,但不足之处在于,不仅电流解调过程复杂,而且位置估计误差随转速的变化而变化.为此,提出一种基于估计位置反馈(EPF)的电流解调算法.一方面,利用EPF电流解调算法设计高效的位置误差补偿策略,消除转速对位置估计精度的影响;另一方面,采用该电流解调算法后系统具有独立的位置估计环路,通过在位置环采用陷波器(NF)对谐波成分陷波,有效地扩展了位置环闭环带宽,从而提高了高动态加减速工况的位置估
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