母线电容纹波抑制方法
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纹波电流大的解决方法纹波电流是指电力系统中交流电源输出的电流中所含有的高频成分,通常以正弦波电流为基准,其波形上下存在着一定的纹波。
纹波电流会给电力系统带来一系列的问题,例如对设备的损坏、传输中的能量损耗等。
因此,如何降低纹波电流成为了电力系统设计与维护中的重要问题。
降低纹波电流的方法有很多种,下面将逐一介绍几种常见的解决方法。
1. 电容滤波器电容滤波器是最常见的降低纹波电流的方法之一。
它通过在电路中串联一个电容器,将高频纹波电流绕过负载,从而降低纹波电流的幅值。
电容滤波器的原理是利用电容器对频率的特性,将高频成分导流,使其不进入负载。
在设计电容滤波器时,需要根据系统的频率特性和纹波电流的幅值要求选择合适的电容值。
2. 电感滤波器电感滤波器也是常用的降低纹波电流的方法之一。
它通过在电路中串联一个电感器,利用电感器对高频成分的特性,将高频纹波电流滤除,以减小纹波电流的幅值。
电感滤波器的原理是基于电感器对频率的特性,使高频成分产生阻抗,从而起到滤波的作用。
在设计电感滤波器时,需要根据系统的频率特性和纹波电流的幅值要求选择合适的电感值。
3. 三相桥式整流器三相桥式整流器是一种常用的降低纹波电流的方法。
它通过将三相交流电源经过整流变换为直流电源,从而减小纹波电流的幅值。
在三相桥式整流器中,通常会使用滤波电容器来进一步降低纹波电流的幅值。
通过合理选择整流器的参数和滤波电容器的容值,可以有效降低纹波电流的幅值。
4. 电动势补偿电动势补偿是一种通过引入电动势来抵消纹波电流的方法。
它利用电容或电感等元件产生电动势,与纹波电流相位相反,从而抵消纹波电流的幅值。
电动势补偿的原理是基于相位差的原理,通过合理选择电动势的参数和相位关系,可以有效降低纹波电流的幅值。
5. 控制器设计优化控制器设计优化是一种综合考虑系统特性和控制策略的方法。
通过合理设计控制器的参数和控制策略,可以有效降低纹波电流的幅值。
控制器设计优化的原理是基于系统的动态响应特性,通过调整控制器的参数和控制策略,使系统的响应更加平稳,从而减小纹波电流的幅值。
电机母线电压纹波补偿
电机母线电压纹波补偿是一种常见的电力电子技术,用于减小电机运行过程中母线电压的纹波。
电机运行过程中,由于工作负载的变化和电源电压的不稳定性,电机供电的直流母线电压会出现一定的纹波。
这种电压纹波会对电机的运行性能和寿命造成一定的影响,因此需要进行补偿。
电机母线电压纹波补偿的主要方法有:1. 电容滤波:在电机母线上串联一个电容器,利用其对高频纹波的滤波作用,减小母线电压的纹波。
这种方法简单易行,成本较低,但对纹波的消除效果有一定限制。
2. 电感滤波:在电机母线上串联一个电感器,利用其对低频纹波的滤波作用,减小母线电压的纹波。
这种方法适用于低频纹波的补偿,效果较好,但电感器的参数需要根据应用情况选择合适。
3. PWM调制:通过采用脉宽调制技术,将输入电源的直流电压转换为高频脉冲信号,然后再通过滤波电路将其转换为纹波较小的直流电压。
这种方法适用于高频纹波的补偿,可以实现较好的纹波抑制效果,但需要较为复杂的控制电路和滤波器设计。
4. 无刷电机驱动技术:通过采用无刷电机驱动技术,利用无刷电机驱动器内部的电流控制回路和滤波电路,实现对母线电压纹波的补偿。
这种方法适用于无刷电机的驱动,能够实现较好的纹波抑制效果,但需要额外的无刷电机驱动器和控制电路。
以上方法可以单独或组合使用,根据具体应用场景和需求选择合适的补偿方法。
电机母线电压纹波补偿可以提高电机的运行稳定性和效率,减小对其他电器设备的干扰,延长电
机的使用寿命。
单相并网逆变器母线电容纹波分析与抑制研究戴志威;舒杰;周龙华【摘要】由Boost电路和DC/AC电路组成的两级并网逆变器会在直流母线电容上产生高低频纹波,过大的纹波电压会导致输出电压畸变,而过大的纹波电流会导致电容发热,缩短使用寿命.文章针对某3 kW单相光伏并网逆变器,提出了一种纹波电压和纹波电流综合分析整治方法,依此来指导母线电容参数的选取和抑制纹波幅值.样机试验结果说明了分析方法的正确性.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2014(032)010【总页数】5页(P1448-1452)【关键词】并网逆变器;母线电容;纹波电压;纹波电流【作者】戴志威;舒杰;周龙华【作者单位】中国科学院广州能源研究所,广东广州 510650;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510650;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院广州能源研究所,广东广州 510650;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510650;中国科学院广州能源研究所,广东广州 510650;中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TM6150 引言随着电力电子技术和数字信号处理技术的发展,基于PWM的光伏并网逆变器理论与应用研究更加深入,其应用产品也日益广泛。
以DC/DCDC/AC为拓扑结构的两级光伏并网逆变器依然是小功率产品的主流。
Boost电路和DC/AC电路组成的两级并网逆变器在直流母线电容上产生高低频纹波,过大的纹波电压会导致输出电压畸变,并网电流波形质量差,严重时会给电网的安全运行带来威胁;而过大的纹波电流会使电容发热,寿命缩短,使逆变器损耗加大,转换效率降低[1]~[3]。
传统的分析方法只单独分析Boost电路或逆变电路桥在母线电容上的纹波表达,且多为离网的应用案例,还没有针对并网逆变器全面分析母线电容上的纹波特性。
文献[1]分析了全桥不可调度式单相光伏并网装置的主功率器件在单极性切换模式中的电流及能量流向规律,并据此提出了太阳电池两端平波电容的容量选取原则。
消除纹波的方法在电子电路中,纹波是指电压或电流中周期性的波动。
这种波动可能会对电子设备产生不利影响,因此,掌握消除纹波的方法至关重要。
本文将为您详细介绍几种消除纹波的方法。
一、纹波产生的原因1.电源波动:电源本身的电压波动会导致输出电压纹波。
2.负载变化:电子设备负载的波动也会引起输出电压纹波。
3.元器件性能:电路中元器件的性能不稳定,如电容、电感等,可能导致纹波产生。
二、消除纹波的方法1.线性稳压器线性稳压器是一种常见的消除纹波的方法。
它通过调整稳压器的输出电压,使其稳定在设定值。
线性稳压器具有结构简单、可靠性高等优点,但功耗较大。
2.开关稳压器开关稳压器利用开关元件对输入电压进行脉冲宽度调制(PWM),从而实现高效、低功耗的电压稳定。
开关稳压器具有体积小、效率高等优点,但电路较为复杂。
3.滤波器滤波器是一种用于消除纹波的被动元件。
根据纹波频率,可以选择低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
滤波器能有效抑制纹波,但需要注意选择合适的滤波器类型和参数。
4.电容补偿电容补偿是通过在电路中添加适当容值的电容,提高电源的负载能力,从而降低纹波。
电容补偿简单易行,但需要根据负载变化调整电容值。
5.磁性元件磁性元件(如电感、变压器)具有储能和滤波作用,能有效抑制纹波。
磁性元件的选择和设计需根据实际电路参数进行。
6.数字信号处理对于数字信号处理电路,可以通过软件算法对纹波进行补偿。
这种方法具有灵活性高、适应性强等优点,但需要一定的编程和算法知识。
7.多级稳压多级稳压是指将多个稳压器级联,逐级降低纹波。
这种方法适用于对纹波要求较高的场合,但电路复杂度和成本较高。
三、总结消除纹波的方法多种多样,需要根据实际电路需求和性能要求进行选择。
在设计电路时,应充分考虑纹波产生的原因,采用合适的消除纹波方法,确保电子设备的稳定运行。
5招搞定!抑制纹波、减小高频噪声超简单
5 招搞定!抑制纹波、减小高频噪声超简单
开关电源的纹波和噪声是一个本质问题,换而言之无论纹波和噪声多幺小,也无法从根本上去除,再绝对的讲,开关电源无论成本怎幺提高,也无法完全达到线性电源的性能和特点。
那幺,通常抑制或减少它的做法有五种:
1.加大电感和输出电容滤波
根据开关电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。
所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
同样,输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。
可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。
但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR 也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。
同时,开关电源工作时,输入端的电压Vin 不变,但是电流是随开关变化的。
这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以BucK 型为例,是SWITcH 附近),并联电容来提供电流。
上面这种做法对减小纹波的作用是有限的。
因为体积限制,电感不会做的很大;输出电容增加到一定程度,对减小纹波就没有明显的效果了;增加开关频率,又会增加开关损失。
所以在要求比较严格时,这种方法并不是很好。
关于开关电源的原理等,可以参考各类开关电源设计手册。
2.二级滤波,就是再加一级LC 滤波器
LC 滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。
消除纹波的方法
纹波是指在电力传输过程中出现的电压或电流波动现象,可能会影响电力系统
的稳定性和安全性。
因此,消除纹波是电力系统运行中非常重要的一项任务。
以下是一些常用的消除纹波的方法:
1. 调整电源质量:电源质量不佳是导致纹波的一个常见原因。
因此,可以通过
安装电力滤波器、使用电源稳压器等措施来提高电源的质量,减少纹波的产生。
2. 安装滤波器:滤波器是一种能够滤除电力信号中的杂波和谐波的装置。
在电
力系统中,安装滤波器可以有效消除纹波,提高电力系统的稳定性。
3. 使用电容器:电容器是一种能够储存电能的元件,可以在电力系统中起到平
滑电压波动的作用。
通过合理配置电容器,可以消除电力系统中的纹波。
4. 调整负载平衡:负载不平衡也是导致电力系统中纹波产生的原因之一。
因此,通过调整负载的平衡性,可以有效减少电力系统中的纹波。
5. 使用线性稳压器:线性稳压器是一种能够稳定输出电压的电子元件,可以有
效消除电力系统中的纹波。
通过使用线性稳压器,可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
6. 加装电容:电容器是一种可以储存电能的电子元件,可以在电力系统中平滑
电压波动。
通过合理加装电容,可以有效消除电力系统中的纹波。
总的来说,消除电力系统中的纹波是电力系统运行中非常重要的一项任务,可
以通过调整电源质量、安装滤波器、使用电容器、调整负载平衡、使用线性稳压器等方法来实现。
通过有效的消除纹波,可以提高电力系统的稳定性和可靠性,确保电力系统的正常运行。
三电平逆变器是一种常用的功率电子器件,在工业控制和电力系统中发挥着重要作用。
然而,在使用过程中,会遇到三电平逆变器直流母线存在50Hz纹波的问题。
下面将从各个方面对这一问题展开研究。
一、三电平逆变器的工作原理1. 三电平逆变器是一种电力电子变换器,其工作原理是将直流电压转换为交流电压输出。
其拓扑结构主要包括两个全桥逆变电路和一个中性点无线电路。
它通过控制逆变开关管的开关状态,使得输出波形能够得到有效控制,而实现高质量的交流输出电压。
二、直流母线存在50Hz纹波的原因2. 三电平逆变器直流母线存在50Hz纹波的原因一般有两种:一是电容不足导致,二是控制策略不当。
当电容不足时,直流母线无法有效滤除直流侧电压的纹波成分,从而导致输出交流电压的质量受到影响。
而控制策略不当,也会导致逆变电压输出中出现纹波。
三、三电平逆变器直流母线存在50Hz纹波的影响3. 直流母线存在50Hz纹波会对逆变器系统产生一系列不利影响。
它会导致输出电压的谐波含量增加,从而影响电气设备的正常运行。
纹波信号会影响电力系统的稳定性,增加系统的损耗,降低系统的工作效率。
长期存在的50Hz纹波也会加速逆变器设备的老化和损坏。
四、解决三电平逆变器直流母线存在50Hz纹波的方法4. 解决直流母线存在50Hz纹波的方法一般有两种:一是增加输出滤波电容,二是改进控制策略。
增加输出滤波电容可以有效提高直流母线的滤波效果,减小50Hz纹波的幅值。
而改进控制策略,可以通过优化PWM波形,减小逆变器输出电压的纹波。
五、结语本文从三电平逆变器的工作原理、直流母线存在50Hz纹波的原因、影响以及解决方法等方面对该问题进行了深入分析和研究。
通过合理的解决方法和措施,可以有效降低直流母线存在50Hz纹波对逆变器系统的影响,提高系统的工作效率和稳定性。
希望本文的内容对相关领域的研究和实际应用有所帮助。
在三电平逆变器直流母线存在50Hz 纹波的解决方法中,增加输出滤波电容是一种常见的做法。
抑制两级式逆变器中间母线电压二次纹波的方法袁义生;张育源;周盼;黄志敏【摘要】针对两级式单相逆变器中间母线电压存在二次纹波的问题,提出了一种可以抑制其幅值的控制方法。
对两级式单相逆变系统中能量流动、纹波功率以及中间母线电容纹波电压的产生机理进行了分析。
提出一种在前级直-直电路控制器的电压环的给定处加入与母线电容电压同频、同相的扰动量,通过调节扰动量的大小来抑制母线电容纹波电压的控制方法。
该方法可增加电压外环的带宽,提高系统的响应速度,显著改善负载跳变时的动态特性。
此控制策略在基于DSP的先进数字控制平台上进行了实验,实验结果表明该控制策略的有效性和合理性。
%A control method was proposed aiming at suppressing the second ripple voltage amplitude in interme-diate bus capacitor of two stage single-phase inverter. This paper analyzed the power flow, ripple power and the mechanism of ripple voltage in the intermediate bus capacitors in two stage single-phase power system. A dis-turbance which was the same frequency and phase as bus voltage was added in the voltage loop of the front dc converter. The bus capacitor voltage ripple suppression can be achieved by adjusting the size of the disturbance. This method can increase the voltage loop bandwidth, which can improve the response speed of the system and the dynamic performance when the load jump happened. An experimental platform based on DSP was built up with the proposed control strategy, and the experimental results proved its effectiveness and rationality.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】7页(P93-99)【关键词】逆变器;二次纹波电压;直流变换器;控制方法【作者】袁义生;张育源;周盼;黄志敏【作者单位】华东交通大学电气与电子工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学电气与电子工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学电气与电子工程学院,江西南昌 330013;国网江西上犹县供电有限责任公司,江西上犹 341200【正文语种】中文【中图分类】TM46两级式单相逆变器[1-3]广泛应用于低压直流源供电的交通和电力系统中。
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专利名称:一种双电机-逆变器系统母线电容纹波消除方法专利类型:发明专利
发明人:任晨佳,王月宏,周伟波,王秀锐,邱帅
申请号:CN201511013236.X
申请日:20151231
公开号:CN105471239A
公开日:
20160406
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种双电机-逆变器系统母线电容纹波消除方法,所述双电机-逆变器系统采用一组直流电源分别对两组逆变器供电,两组逆变器分别连接两组电机,所述直流电源还并联一个母线电容,两组逆变器分别由两组数字核心输出的脉宽调制波控制,第一数字核心与第二数字核心之间通过时钟信号进行同步控制,使两者输出的脉宽调制波的频率相同、相位相差180°。
本发明第一逆变器与第二逆变器的纹波会在母线电容两端叠加,但因为相位相差180度,结果是叠加的高频纹波电流幅值会比原来的小,甚至两者相抵,有效减小了双电机系统中两者的逆变器中高频纹波叠加带来的高频纹波电流,可以有效地降低母线电容中承受的高频纹波。
申请人:清华大学苏州汽车研究院(吴江),苏州穆欧动力科技有限公司
地址:215200 江苏省苏州市吴江区长安路2358号
国籍:CN
代理机构:苏州创元专利商标事务所有限公司
代理人:范晴
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