两电平三相并网逆变器模型预测控制MPC:单矢量、双矢量与三矢量控制及功率器件损耗模型Matlab Simulink仿真实现,两电平三相并网逆变器模型预测控制MPC 包括单矢量、双矢量、三矢量+功率器件损耗模型 Matlab simulink仿真(2018a及以上版本) ,关键词:两电平三相并网逆变器;模型预测控制(MPC);单矢量控制;双矢量控制;三矢量控制;功率器件损耗模型;Matlab;Simulink仿真;2018a及以上版本。,"基于MPC的两电平三相并网逆变器模型研究:单双三矢量与功率损耗仿真"
2026-01-22 11:27:01 71KB
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本文研究的是大功率三电平变换器的功率损耗问题,通过提出数学模型来分析并验证大功率三电平变换器在运行过程中通态功率损耗与开关功率损耗的影响因素及其准确性。 三电平变换器(Three-level converter)是一种电力电子转换装置,相较于两电平变换器,它可以在相同的电压等级下,产生更接近正弦波形的电压输出,并且具有更小的电压应力,更低的电磁干扰以及更高的能量转换效率。三电平变换器广泛应用于高压大功率变频驱动、无功功率补偿、电力系统静态同步补偿等领域。 在三电平变换器的研究中,功率损耗是一个重要的技术指标。功率损耗主要分为通态损耗和开关损耗: 1. 通态损耗(Conduction loss)是指变换器在导通状态时,器件内部电阻产生的损耗。在三电平变换器中,通态损耗主要与器件的通态压降、通过器件的电流以及器件的内部电阻有关。 2. 开关损耗(Switching loss)则是指在器件开通和关断过程中,由于器件内部电荷的积累和释放导致的能量损耗。开关损耗与器件的开关速度、电流电压变化率、器件内部电荷存储和释放特性等因素有关。 在研究中,数学模型被用来计算功率损耗,模型的构建基于对三电平变换器工作原理的深入理解。模型中包含了诸如器件特性参数(如内部电阻、开关速度、电荷存储特性等)、电路工作参数(如电流、电压等)以及工作环境参数(如温度等)。 文中提到的SPWM(Sine Pulse Width Modulation)是一种常见的脉冲宽度调制技术,利用正弦波信号作为调制波,通过调整脉冲宽度来控制开关器件的开通和关断,从而达到控制输出电压波形的目的。 数学模型的验证通过双馈实验来完成。双馈实验是指利用实际的三电平变换器电路,在控制策略的指导下进行实验,同时测量并记录相关的电流、电压等参数,与模型计算结果进行比较,从而验证模型的准确性。 文中引用了多项研究文献来进一步支持和拓展功率损耗的研究。例如,文献中提及了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的损耗模型及其在系统模拟中的应用。IGBT是一种电力电子器件,它结合了MOSFET的高输入阻抗特性和BJT(Bipolar Junction Transistor)的低导通压降特性,在大功率和中高频的电力电子转换领域得到了广泛应用。 研究中还提到了通过动态功率损耗分析(Dynamic power loss analysis)来进一步了解变换器在工作过程中的功率损耗情况。动态功率损耗分析是一个连续的过程,能够实时监测和计算变换器在不同负载、不同频率下工作时的功率损耗。 此外,研究还涉及了对IGBT在SPWM逆变器中的开关损耗的研究,IGBT在逆变器中的开关损耗会受到调制方法、载波频率、调制指数、负载电流以及功率因数等多种因素的影响。 本文对大功率三电平变换器的功率损耗进行了系统的数学建模和实验验证,深入分析了影响通态和开关功率损耗的各种因素,为工程实践提供了理论依据和实验参考,对提高三电平变换器的设计和运行效率具有重要意义。
2026-01-19 19:55:15 370KB 行业研究
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基于Simulink优化的电机控制参数提升效率:MTPL控制策略下的最小损耗与最大扭矩电流组合探索及传动系统参数化设计,基于Simulink优化的电机控制参数提升效率:MTPL控制策略下的最小损耗与最大扭矩电流组合探索及传动系统参数化设计,通过simulink优化控制参数提高电机效率,进行最大扭矩最小损耗MTPL Max Torque Per Loss 控制,获取电机铁损、铜损最小时候的id,iq电流组合 使用导入的FEM数据和优化的磁场定向控制(FOC)的PMSM驱动,以及支持设计脚本:确定开环频率响应并检查稳定裕度。 确定最佳的d轴和q轴电流,以便在提供命令的扭矩和速度时使电机总损耗最小。 电力驱动通过以下方式实现: 一个详细的Simscape Electrical非线性电机模型,采用列表磁链和斯坦梅茨系数的形式。 有关更多信息,请参见此示例。 一个磁场定向控制器(FOC),已经过优化,以尽量减少电机损耗。 传动系统 驱动器参数化为70 kW(最大功率)、150 Nm(最大扭矩)电机,适用于电动汽车动力系统。 电源是500伏DC电源。 面向场的控制器体系结构 PM
2026-01-06 13:51:55 7.42MB
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内容概要:本文围绕T型三电平逆变器的关键技术展开,重点介绍LCL滤波器参数设计、半导体器件损耗计算、逆变电感参数设计及其损耗建模方法。结合Mathcad工具实现公式化计算与参数输出,支持PLECS平台下的损耗仿真与闭环控制系统仿真,涵盖电压外环、电流内环及有源阻尼策略,提供完整的计算书与原创仿真模型。 适合人群:从事电力电子系统设计、新能源逆变器开发、电能变换研究的工程师与科研人员,具备一定电路理论和仿真基础的技术人员。 使用场景及目标:①用于T型三电平逆变器的前期参数设计与效率优化;②支持在PLECS中开展损耗分析与闭环控制策略验证;③通过Mathcad格式实现参数快速调整与工程复用。 阅读建议:结合文中提供的Mathcad计算文件与PLECS仿真模型进行同步实践,重点关注滤波器设计准则与损耗建模逻辑,以提升系统设计精度与可靠性。
2025-12-26 16:48:57 5.06MB
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内容概要:本文详细介绍了利用Comsol进行弯曲波导模式分析的方法,涵盖了几何建模、材料参数设置、边界条件配置、模式分析求解器设置以及有效折射率和损耗的计算。文中提供了具体的代码示例,如使用环形线段或贝塞尔曲线构建弯曲结构,设置完美匹配层(PML)边界条件,提取复数形式的有效折射率,并将虚部转换为dB/cm单位的损耗。此外,还讨论了网格剖分的经验和常见错误避免方法,强调了参数化扫描的重要性。 适合人群:从事集成光学、硅光子学或光子集成电路设计的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:①掌握弯曲波导的设计和仿真方法;②理解有效折射率和损耗之间的关系;③提高仿真的准确性,减少误差来源;④优化波导设计以降低弯曲损耗。 其他说明:文章不仅提供了理论指导,还包括了大量的实战经验和技巧,如如何避免常见的仿真陷阱,如何通过参数化扫描捕捉重要的物理现象等。
2025-12-07 13:32:21 217KB Comsol
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comsol变压器三维仿真模型文件,电磁仿真,结果空载/短路工况,磁密,饱和特性,损耗,云图曲线图。
2025-11-11 16:05:20 4.72MB comsol 电磁计算 损耗计算
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如何利用COMSOL多物理场仿真软件进行声子晶体的建模、带隙计算及传输损耗计算。首先,通过建立几何模型并定义材料属性,完成声子晶体的基本构建。接着,在不同的物理场接口下设置边界条件,进行带隙和传输损耗的仿真计算。最后,通过对仿真结果的分析与优化,提升声子晶体的性能,并将其与实际实验结果进行对比验证。 适合人群:从事声学研究、振动控制领域的科研人员和技术工程师。 使用场景及目标:适用于需要精确模拟和评估声子晶体带隙特性和传输损耗的研究项目,旨在帮助研究人员更好地理解和优化声子晶体的设计。 阅读建议:读者应在熟悉COMSOL基本操作的基础上,逐步跟随文中步骤进行实践操作,确保每个环节都能正确执行,从而深入掌握声子晶体仿真的关键技术点。
2025-10-13 21:25:03 431KB
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可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是一种利用可见光频谱进行数据传输的技术。由于可见光通信具有支持通信和照明同时进行的能力,因此被认为是一种在地下矿井等复杂环境中实现有效通信的潜在接入技术。地下矿井环境不仅狭窄且复杂,而且在安全性和可靠性方面有着极高的要求。因此,准确地对VLC系统的信道特性进行建模,对于设计和评估VLC系统性能至关重要。 在地下矿井中,可见光通信面临着与其他环境不同的独特挑战。由于矿井内部复杂的空间结构和各种干扰的存在,VLC信道的路径损耗特性和时延扩散特性需要详细研究。路径损耗指的是信号在传输过程中由于传播距离和障碍物等因素造成的信号强度衰减。时延扩散描述的是信号在不同路径上传播到达接收端的到达时间差异,它会影响信号的接收质量。 本文介绍了一种专门针对地下矿井环境的可见光通信路径损耗信道模型。该模型基于递归信道模型,并通过考虑矿井巷道和工作面环境中的三种不同轨迹来确定路径损耗指数。考虑到不同数量的发射器,文中研究了视距(Line-of-Sight,LoS)和非视距(Non-Line-of-Sight,NLoS)两种通信场景。研究结果表明,在应用曲线拟合技术时,路径损耗在对数域上表现为线性行为。进而,导出了路径损耗与距离关系的表达式,并研究和分析了均方根(Root Mean Square,RMS)时延扩散。 在地下矿井可见光通信中,路径损耗信道模型的准确建立对于通信系统的设计和性能评估极为重要。路径损耗模型可以基于不同的传输环境和条件,通过测量和仿真等方法得到。在模型的建立过程中,需要考虑多种因素,如发射器和接收器的高度、矿井内障碍物的存在、以及光线在不同介质中的反射和散射等。 此外,研究还涉及到了时延扩散问题,即信号经过多个路径传输后到达接收端的时差问题。时延扩散对通信系统同步和信号重建至关重要,较大的时延扩散会导致信号失真和通信质量下降。通过分析RMS时延扩散,可以为设计通信系统提供依据,以优化系统参数,减少时延扩散带来的负面影响。 在地下矿井通信中,可见光通信系统不仅可以提供数据通信,还能作为照明设备,这为矿井通信提供了一种新的视角。由于矿井中存在有毒气体和尘埃,这要求通信系统必须具备高可靠性和稳定性。此外,可见光通信还具有安全性高的特点,因为它利用的是不可见光谱之外的频段,与无线电波通信相比,可见光通信的信号不会穿透矿井壁,降低了在其他区域产生干扰的风险。 地下矿井可见光通信的路径损耗信道模型的研究是实现地下矿井内通信系统设计与性能评估的关键。通过精确的信道建模,可以更好地理解地下矿井中可见光通信的物理传播现象,从而设计出更加稳定可靠的通信系统,满足矿井内通信对安全性和可靠性的严格要求。随着技术的不断发展,可见光通信在地下矿井中的应用将越来越广泛,对于提高矿井作业效率、保障矿工安全具有重要的意义。
2025-10-12 14:54:51 401KB 研究论文
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T型3电平逆变器及其配套LCL滤波器的设计与损耗计算。首先概述了T型3电平逆变器的特点及其在高压大功率应用中的优势。接着重点讨论了LCL滤波器的参数计算,包括截止频率、电感和电容的选择,并通过MathCAD进行了多次迭代优化。随后,文章阐述了半导体器件(如IGBT)的损耗计算方法,涉及导通损耗和开关损耗。此外,还探讨了逆变电感的参数设计及其损耗计算。最后,利用PLECS软件进行了仿真实验,采用电压外环和电流内环的控制策略,并加入有源阻尼,验证了设计方案的有效性和性能。 适合人群:从事电力电子系统设计的研究人员和技术人员,尤其是对T型3电平逆变器和LCL滤波器感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解T型3电平逆变器及其LCL滤波器设计原理和损耗计算的专业人士。目标是掌握参数优化的方法,并通过仿真工具验证设计方案的可行性。 其他说明:文中提供了详细的计算步骤和仿真流程,有助于读者理解和实践相关技术。
2025-09-08 00:17:11 3.65MB 电力电子 PLECS
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T型三电平逆变器的关键技术细节,主要包括滤波器参数计算、半导体损耗计算及逆变电感参数设计。首先,针对LCL滤波器,讨论了其电感和电容参数的选择及其对电压输出的影响。其次,深入探讨了半导体材料的损耗计算,包括晶体管热阻和介质损耗等。接着,阐述了逆变电感参数设计的方法,考虑了电感器的体积、重量、温度特性等因素。最后,强调了MathCAD格式输出的优势及其便于修改的特点,并介绍了PLECS仿真软件在损耗仿真和闭环仿真中的应用。 适合人群:从事电力电子技术研究和开发的专业人士,尤其是关注T型三电平逆变器设计的研究人员和技术工程师。 使用场景及目标:适用于需要进行T型三电平逆变器设计、参数计算和仿真的项目。目标是提高逆变器的效率和稳定性,降低损耗,优化设计。 其他说明:文中提供的计算书和仿真模型均为原创,支持MathCAD格式输出和PLECS仿真,有助于用户更好地理解和应用相关技术。
2025-09-08 00:15:08 5.03MB
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