三相点位
虚拟零矢量的三相四开关中点电位不平衡研究
虚拟零矢量的三相四开关中点电位不平衡研究姜宋阳;成庶;向超群【摘要】Three-phase four switch inverter is one of the low cost control schemes of three-phase six switch inverter, but the problems of torque ripple and neutral potential unbalance exist in three-phase four switch inverter. At present, many scholars at home and abroad put forward many control methods for three-phase four switches, which can effectively reduce the torque ripple of motor, but can not effectively solve the problem of capacitor neutral point potential. If the capacitor neutral point potential compensation is not considered, it will lead to poor effect of SVM DTC, affect the balance of three-phase current, increase the torque ripple of the motor, and will lead to downtime in serious cases. Based on the basic vector analysis of three-phase four switch inverter, a new capacitor voltage compensation scheme was proposed in this paper. It was then compared with the current compensation algorithm through analysis, simulation and experimental verification, and the results show that the metor compensated by algorithm proposed in this paper has a better performance.%三相四开关逆变为三相六开关是逆变的一种低成本控制方案,而三相四开关逆变器存在转矩脉动大、中点电位不平衡的问题.国内外学者对于三相四开关提出了很多控制方法,能够有效地减小电机的转矩脉动问题,但都未能有效地解决电容中点电位的问题.若不考虑电容中点电位补偿问题,则会导致SVM DTC效果变差,影响三相电流的平衡性,增大电机的转矩脉动,严重情况下还会导致停机.从三相四开关逆变器的基本矢量分析,提出一种新的电容电压补偿方案,并与目前的补偿算法进行比较分析和仿真与实验验证,表明通过本文算法补偿后的电机运行具有较好的性能.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】9页(P497-505)【关键词】三相四开关逆变器;SVMDTC;中点电位补偿【作者】姜宋阳;成庶;向超群【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410075;中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410075;中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410075【正文语种】中文【中图分类】TM464在轨道交通载运工具中，三相六开关电压型逆变器(Six Switch Three Phase Inverter，SSTPI)控制的电机驱动系统凭借着其主电路简单，控制方法灵活的优势得到了广泛应用。
三相三线和四线NPC三电平变流器中点电位控制方法
８２
燕山大学学报
２０１６
位的平衡，而中电压矢量虽然影响中点电位的平 衡，但其冗余度为 １，因此，只能通过合理调整正负 小矢量的作用时间来控制中点电位平衡［２］ 。
己有文献大多是分别对 ３Ｐ３Ｗ 三电平变流 器或 ３Ｐ４Ｗ 三电平变流器中点电位控制进行研 究，本文通过建立统一且通用的中点电位数学模 型，从本质上分析两种拓扑的中点电位波动产生 机理及被控对象，进而推导出对应的系统控制策 略并分别建立了对应的中点电位控制模型。 由 于ＳＶＰＷＭ计算的复杂性，本文基于 ＳＰＷＭ 对 系 统进行调制，而为了直观分析两拓扑中点电位控 制的不同，统一采用均压环控制中点电位。 最 后，通过仿真验证中点电位平衡控制理论分析的 正确性。
中点电位波动数学模型为
Ｃ ｄΔｕｄｃ ｄｔ
＝－
（ βａ·ｓｇｎ（ βａ） ｉａｌ
＋
βｂ ·ｓｇｎ（ βｂ ） ｉｂ１ ＋ βｃ ·ｓｇｎ（ βｃ ） ｉｃ１ ） ， （４）
∫ 式中，βｘ
＝
１ Ｔｓ
ｔ ＋Ｔｓ
ｓｘｄτ；Ｔｓ 为开关周期。
ｔ
２ ３Ｐ３Ｗ 拓扑的中点电位控制
１ 系得直流侧方程为
式中，ｉｘ１为电感电流；ｕｘｒ 为调制电压。 将式 （ ３ ） 中 两 式 相 减， 可 得 ｉｘ＋ － ｉｘ－ ＝ ｓｘ·
ｓｇｎ（ ｕｘｒ） ｉｘｌ ，其 中， ｓｇｎ （ ｘ ） 为 符 号 函 数， 当 ｕｘｒ ≥ ０ 时，ｓｇｎ（ ｘ） ＝ １；当 ｕｘｒ ＜０ 时，ｓｇｎ（ ｘ） ＝ －１。 将 ｉｘ＋ －ｉｘ－ ＝ ｓｘ·ｓｇｎ（ ｕｘｒ） ｉｘｌ 和式（２） 代入式（１） 整理，并求其开 关周期平均值，可得 ＮＰＣ 变换器的统一且通用的
直流母线电容中点电位是否平衡对 ＮＰＣ 变换 器性能有重要影响［８］ ，而如何消除中点电位的波 动从而实现中点电位平衡控制，己有许多控制方 法被提出。 目前根据调制方式其控制方法大致分 为两种：基于载波 ＰＷＭ（ ＳＰＷＭ） 和基于空间矢量 ＰＷＭ（ ＳＶＰＷＭ） 的控制。
三电平零序分量注入载波调制及中点电位控制
三电平零序分量注入载波调制及中点电位控制Three-Levei Carried Moduiation Based on Zero-Sequenee Voltage I z jectionand Control of Neutral Point Pote"tial李党盈常亚婷(西安迅湃快速充电技术有限公司，陕西西安710119)摘要:针对传统的矢量合成法空间矢量调制逻辑复杂、运算量大的问题，研究了一种基于零序分量注入的中点钳位型三电平拓扑载波调制策略。
推导并总结了参考电压在整个矢量空间下的零序分量表达式。
数值仿真结果表明，将零序分量与参考电压叠加，可以实现与常规合成法等效的空间矢量调制。
以负载电流方向和正负小矢量作用机制为依据，通过正负小矢量作用时间的调节，控制流入和流出母线中点的电流，可实现正负母线电压的平衡控制。
搭建了三电平整流器正负母线不平衡测试环境，通过实验验证了中点电位控制方法的正确性和有效性遥关键词：三电平；载波调制；零序分量；中点电位控制Abstract:A Carried modulation strategy of neural point clamped three-level topology based on zero sequence voltage injections studied"this paper.The general formula for calculating the zero sequence voltage of the reference voltage" different sectors and modulation ratios is derived.Numericai simulation results show that superimposing the zero sequence voltage with the reference voltage can achieve space vector modulation equivalent to the conventional synthesis method. Based on the load current direction and the positive and negative small vector action mechanism,through the adjustment of the positive and negative small vector action time,the current flowing into and out of the neural point can be controiled.A three-level rectifier positive and negative bus unbalance test platform is built,a"d the correctness and effectiveness of the neutral point potential control algorithm are verified through experiments.Keywords:Theree-LeveI|Carriea moauIation|Zero-sequence voItage|ControI of neural point potential中点钳位型三电平变流拓扑具有功率器件电压du/dt小、损耗低、滤波系统体积小等优点,在光伏逆变器、大功率交流传动、有源电力滤波等产品上广泛应用［1］遥三电平变换器直流中点电位在正负母线功率不均衡等情况下会失去平衡性，导致功率管电压应力水平升高的风险。
交流电路中的位形图
交流电路中的位形图The Close Phasor Diagram in A ．C ．Circuits一、单相交流电路中的位形图1、什么是位形图呢? 用复平面上的点来表示正弦交流电路中各点电位（复数电位）情况的图形叫做位形图。
位形图就是标有电路接点符号的闭合的电压相量图(如图3所示)。
它是电压相量图的另一种形式，因此确切地说，应当叫做位形相量图。
位形图具有两个特点：第一，电路图中的各个点都在电压相量图中有一对应点；第二，能更清晰看出电路中各点之间的电压相量。
它属于相量图的一种，但在实际应用中，常常在说法上把位形图与相量图(或矢量图)区分开来。
根据作图时电压相量的指向，位形图又可分为电位降位形图(如图3-b 所示)和电位升位形图(如图3．c 所示)。
由于电位降位形图的电压相量的指向与电路图上电压相量的指向一致，故电位降位形图应用较多。
而电位升位形图则通常用在电源的电动势上。
但必须注意，在实际应用时，这两种位形图不能混合用在同一图中。
今以R -L -C 电路为例，说明两种不同的位形图。
如图1-b)为R -L -C 电路的相量图，c)为电位降位形图，d) 为电位降位形图。
ABCDjX l-jX CÙRÙC••ÙLÙa)R-L-C 电路ÍÙÙLÙCÙRÙL -ÙC b)相量图ABCDÙLÙR ÙCÙÌDABÌCÙCÙÙRÙLc)电位降位形图d)电位升位形图图1 单相电路的位形图2、相量图与位形图的不同特点 相量图的特点为：（1） 各相量（包括电压相量和电压相量）可以用起始于复平面坐标原点的矢量表示，也可以将其平移到复平面上的任一位置；（2） 如电路没改变，则交换元件或支路的连接顺序，相量图不会改变；（3）画相量图时，首先要选定一个参考相量。
工程热力学知识点
一．是非题1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。
（）2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（）3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（）4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为k kppTT1 1212（）5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。
（）6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。
（）7．对于过热水蒸气，干度1x（）8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。
（）9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量（）10．已知露点温度dt、含湿量d即能确定湿空气的状态。
（）二．选择题（10分）1．如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（）。
（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D）A和B。
2．压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（）。
A 流速减小，流量不变（B）流速不变，流量增加C流速不变，流量不变（D）流速减小，流量增大3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（）。
（A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（C）（A）和（B）；（D）系统的熵变。
4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。
（A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定5．（）过程是可逆过程。
（A）.可以从终态回复到初态的（B）.没有摩擦的（C）.没有摩擦的准静态过程（D）.没有温差的三．填空题（10分）1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2．蒸汽的干度定义为_________。
3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度为__________。
导热介质的冰点、凝固点和三相点定义及区别
导热介质的冰点、凝固点和三相点定义及区别济南鼎隆化工科技有限公司田胜军济南鼎隆化工科技有限公司李刚众所周知，目前间接换热的太阳能热水系统都要用到导热介质，除了要求沸点在150℃以上的使用油性介质外，大部分应使用水基的集环保、长效、阻垢、防腐、缓蚀、防冻、防沸、低泡、热稳定性好和导热效率高等多种优异性能为一体的专用换能液。
防冻是太阳能专用导热介质的最基本性能，冰点是衡量介质抗冻性能的指标，但在实际应用过程中，大家对冰点、凝固点、三相点甚至用于润滑油行业的凝点容易混淆，更有甚者将相关概念偷梁换柱进行曲解，随意进行定义，影响了广大同仁对导热介质防冻性能的认识，现就相关问题从物理及化学的基础定义出发进行阐述，以求拨乱反正，为大家提供科学的认识。
使用乙二醇或丙二醇为基础的水溶液作为防冻液很早就在各行各业得到了广泛应用[1]，目前在间接式太阳能热水系统中作为“血液”起着至关重要的循环热媒作用；以这两种原料为基础的水溶液，根据抗冻剂成分的占比而有着固定的冰点，数据均在2009版《美国供暖制冷与空调工程师学会手册》中可以查到；并且作为汽车防冻液使用时，冰点也是作为衡量其防冻性能的指标，检测方法是我国的石油化工行业标准SH/T 0090-91[2]。
我们从化学的基本常识可知，凡是能形成晶体的单一物质或者混合物均有特定的凝固点。
那么冰点和凝固点是否相同？哪一种或者其他概念更能有效衡量太阳能专用导热介质的防冻性能？下面我们就有关概念进行详细的剖析。
当前，我国日常使用的温度体系为摄氏温标，是由瑞典人摄尔休斯（Celsius）于1742年提出：在一个标准大气压（101.325KPa）下，把冰水混合物的温度规定为0度，也就是水的凝固点[3]，水的沸腾温度规定为100度，根据水的这两个固定温度点对玻璃水银温度计进行分度，两点之间做100等分，每一份成为1℃，以此为依据扩展到低温和高温。
在讨论冰点之前我们还要了解一下水的三相点，三相点指的是纯水的汽、液、固三相平衡之点，固液相的蒸气压相等；化学手册[4]上水的三相点温度为0.0100℃，这一数值在1948年召开的第九届重量和度量全会上（The 9th General Conference of Weights and Measures）被制定作为国际温标六个基本平衡温度之一[5]；另外，在物理化学中，国际单位制的定义：“热力学温度单位开尔文是水的三相点热力学温度的1/273.16”，可见三相点温度273.16K是一个准确值，实测温度可达0.0001K，相应三相点的压强约为610Pa[6]，三相点温度为273.16K-273.15K=0.01℃。
星接三相电位
星接三相电位
三相电位被称为星接或Y接，是一种电力系统的连接方式，通常用于工业和商业应用中。
在中，三条相线都连接到一个共用的中性线上，形成一个类似星星的结构，因此称为星接。
星接三相电位在电力系统中具有很多优点。
首先，通过星接连接，可以有效地平衡三相负载，使得系统中的各个负载均匀地分布在三条相线上，提高了系统的稳定性和可靠性。
其次，星形连接还可以提供额外的中性导线，可以用于连接单相负载或提供附加电力供应。
此外，星接连接还能够减少谐波干扰和电磁干扰，提高了系统的功率因数和效率。
星接三相电位通常采用额定电压为220V或380V的低压系统，适用于家庭、商业和工业领域。
在家庭用电中，星接三相电位通常用于大型家电设备和空调系统，可以提供稳定可靠的电力供应。
在商业和工业领域，星接三相电位常用于大型机械设备、生产线和工业设备，能够提供高效可靠的电力供应以满足各种需求。
星接三相电位的连接方式比较简单，一般采用星形连接器或绝缘护套连接器连接三条相线和中性线。
在安装和维护上也比较方便，可以根据需要灵活调整连接方式。
然而，需要注意的是，在接线时要确保各个负载均匀分布在三相线上，以避免过载和损坏设备。
总的来说，星接三相电位是一种常用的电力系统连接方式，具有很多优点。
通过合理使用星接连接，可以提高系统的稳定性和效率，满足各种电力需求。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的连接方式，并注意安全用电，确保系统运行稳定可靠。
三相三线和四线NPC三电平变流器中点电位控制方法
三相三线和四线NPC三电平变流器中点电位控制方法柴秀慧;张纯江;郭忠南;贲冰【摘要】对于三相三线和三相四线的中点箝位型变换器，本文首先建立了统一且通用的中点电位波动数学模型，进而推导出对应的系统控制策略并建立了对应的中点电位控制模型。
对于三相三线系统，其控制策略为将均压环输出零序电压叠加到三相调制电压上从而实现了对中点电位的控制，而中点电位给定误差的计算由系统工作模式决定。
对于三相四线系统，采用均压外环和电流内环的双闭环控制，通过均压外环调节零序电流给定从而实现了中点电位平衡控制。
其次，分析了两系统均压环开环剪切频率约束条件，得出在约束条件范围内实际系统需要的剪切频率值。
最后，通过MATLAB仿真验证了理论分析的正确性。
%Forneutral⁃point⁃clamped NPC converter of three⁃phase three⁃wire 3P3W and three⁃phase four⁃wire 3P4W first⁃ly the unified and general mathematical model of neutral⁃point potential NPP fluctuation is established in this paper the corre⁃sponding control strategy is derived and the corresponding NPP control model is established.For 3P3W system the control strategy is that the output zero sequence voltage of equalizing loop is superimposed to three⁃phase modulation voltage to realize the NPP con⁃trol the NPP given error calculation is decided by the system working mode. For 3P4W system the double closed loop control of NPP outer loop and current inner loop is adopted and zero sequence current is adjusted by equalizing outer loop to achieve the NPP balancecontrol.Secondly equalizing loop open⁃loop cutoff frequency constraints of the two systems is analyzed in this paper and the cutoff frequencyvalues which are needed by the actual system are obtained within the scope of the constraint condition.Finally the correctness of the theoretical analysis is verified by MATLAB simulation.【期刊名称】《燕山大学学报》【年(卷),期】2016(040)001【总页数】7页(P81-87)【关键词】中点电位控制;三相三线;三相四线;均压环【作者】柴秀慧;张纯江;郭忠南;贲冰【作者单位】燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004;燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004;燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004;燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TM46三电平变换器相对于传统两电平变换器具有明显的优势，从而得到了广泛的应用[1-2]，而中点箝位型(neutral-point-clamped，NPC)三电平变换器是应用最为广泛的多电平变换器[3]，具有如下优点：1)每个功率管承受的电压为直流侧的一半；2)在相同开关频率下，输出波形的谐波含量大幅度降低；3)功率管开关损耗降低[4]。
表面与界面化学-第4章(5)
r 2 h
hm
2 ghm V h , ( s l g l g s ) 2 hm 2 2 ghm 2 ghm cos 1 2 g l
g l (cos 1)
2
1、接触角的测定
（3）垂片法 将一固体片垂直插入液体中液体沿片上升的 高度与θ之间有如下关系。
4.5 润湿现象
•荷花具有出污泥而不染的气节。
4.5.1 润湿过程
按热力学讲，固体与液体接触后，体系的 Gibbs函下降时就叫润湿。1930年Osterhof和 Bartell把润湿现象分成附着润湿、铺展润湿及 浸渍润湿三种。
润湿是固体表面上的气体被液体取代的过程.
4.5.1 润湿过程 1、附着润湿 指液体和固体接触 后，界面液-气和固气被固-液取代。
铺展系数也可用下式表示：
S sg lg sl 2 lg Wa Wc
3、浸渍润湿
当固体浸入液体时, s-g界面被s-l界面所取代的过程
浸湿
• 浸湿过程(动画)
3、浸渍润湿 等温、等压条件下，将具有单位表面积的固 体可逆地浸入液体中所作的最大功称为浸湿功， 它是液体在固体表面取代气体能力的一种量度。
1、接触角的测定
r
2
gh
0 lg 0 0
h cos = l g h0 0
0 lg
通过测定h、h0可求得θ。使用此方法应注意粒子的 均匀性及装填情况。 （2）透过速度法 可润湿粉末的液体在粉末中上升可称为液体在毛
细管中的流动，其流动速度根据Poiseulle方程可得
2、影响接触角测定的因素
将液滴（L）放在一理想平面（S）上 ，如果有一相是气体， 则接触角是气一液界面通过液体而与固一液界面所交的角。
三相点
三相点三相点是指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度和压力的数值。
举例来说，水的三相点在0.01℃（273.16K）及611.73Pa 出现；而汞的三相点在?38.8344°C及0.2MPa出现。
物质的三相点可以用三相池来测量，水的三相点更用于制定热力学的国际单位制基本单位之一的热力学温标定义。
由于水的三相点有确实的数值，所以若用温度的数值作为热力学温标的定义是较测量出来的数值更为准确(1)定义一般指的是，各种化学性质稳定的纯物质处于固、液、气三个相(态)，在平衡共存时的三条平衡线的交点。
三相共存时具有固定的温度和压强。
(2)说明①所谓相，是指在某一系统中，具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质部分。
各相之间有显明的界面。
如有冰、水组成的混合物，冰是一个相，水又是一个相，共有两个相。
而酒精可以溶解于水，水和酒精的混和物却只有一个相。
又如两块晶形相同的硫黄是一个相，而两块晶形不同的硫黄(如斜方晶形和单斜晶形)则是两个相。
不同的相之间的相互转变叫做相变。
相变是十分普遍的物理过程。
物态变化就是一种相变过程。
例如，固体、液体之间的物态变化过程就是物质从固相转变为液相(熔解)或液相转变为固相(凝固)的过程。
②在熔点时，固、液两相平衡共存。
如果低于熔点，物质就以固相存在；如果高于熔点，物质就以液相存在。
因此在p-T图中，画出熔点和压强的关系曲线OL(熔解曲线)就可以表示固、液两相存在的区域。
在OL的左方是固相存在的区域，OL和汽化曲线OK(气相和液相平衡共存的相平衡曲线)之间，是液相存在的区域(如图)，OL与0K的交点O叫做三相点。
这一点既在熔解曲线上，又在汽化曲线上，因此三相可以平衡共存。
各种物质，处在三相点时都具有固定的温度和压强。
如水的三相点温度为0.01℃，压强为4.58mmHg。