CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法

针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%.

基于SPWM的电磁流量计谐振式励磁系统研制

为了使电磁流量计长期可靠运行,需要降低励磁系统功耗并减少发热。因此,文中提出了一种基于SPWM控制的谐振式电磁流量计励磁控制方案,改变以往的恒流源驱动方式,采用高频开关电压源驱动,同时在励磁回路中串联电容来减少回路阻抗,并研制样机、开展实验验证。功耗测试结果表明:在相同励磁电流的条件下,所研制励磁系统功耗为原系统的58.3%,励磁电源功率为原系统的69.2%。水流量标定结果表明:当励磁频率为109.5 Hz时,所研制系统在水流速为0.5~5 m/s时标定精度满足0.5级要求。可见,所研制的励磁系统具有功耗低、测量精度高的特点。

基于SPWM混合调制的光伏并网逆变实践教学装置研制

为更好达到光伏并网逆变原理教学目标,基于模拟和数字控制技术研制一台通用光伏并网逆变实践教学装置。装置集成了DC/DC、DC/AC、通信和上位机显示等单元。利用SG3525为核心的升压电路和DSP TMS320F28335为核心的逆变电路作为教学装置的通用主电路,采用正弦脉宽调制(SPWM)单、双极性混合控制策略,完成课程中直流升压、逆变等多种实验。通过教学装置的操作、训练,显著提升学生对升压开关变换电路的原理、特性以及单相SPWM逆变电路的工作原理、波形分析的理解。

基于FPGA生成SPWM控制波的逆变电路设计

在直流电源给交流电动机供电的场合,为了降低输入交流电对电动机的谐波影响、满足不同电动机对不同频率输入电压的需求,要求设计输出理想正弦波、输出电压频率可调的逆变电路。基于FPGA和直接数字式频率合成技术生成SPWM控制波的方法,并考虑降低开关损耗,设计了单相桥式逆变主电路、电压抬升和死区时间形成电路、IR2110驱动电路、开关管保护电路,最终制作实物并用示波器展示开关管驱动信号、不同频率的输出电压波形。测试结果验证了本设计生成的SPWM控制波的有效性、可输出理想的正弦波、输出电压的频率可调且达到1kHz,降低了逆变电路对电动机的谐波影响,适用于需要不同输入电压频率的电动机,进而为直流供电电动机变频调速提供了新思路。

SPWM技术分析

本文主要是从脉宽调制(即PWM)技术入手,从而进一步分析正弦脉宽(SPWM)技术。

逆变开关电源消谐波技术研究及SPWM脉冲产生器设计

分析和研究了指定消谐波技术,得出了满足消谐波要求的SPW M脉冲开关电角度表,设计了基于消谐波技术的SPW M脉冲产生器。有选择地消除谐波成分,是提高变频电源、电机调速和UPS性能指标的一种非常有效的技术途径。

通用SPWM发生器的实现及脉冲竞争消除新方法

为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性.

基于逆算符方法的谐波注入式SPWM技术

由于描述谐波注入式SPWM(简称HISPWM)的数学模型是超越方程,采用常规数值解法求解需要花费较长时间,不适用于数字化实时控制。本文以注入3次谐波的SPWM为例,利用逆算符法求出它们相应的解析表达式,并给出了在不同载波比下3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式的精度分析实例。结果表明,3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式是由无穷项Adomian多项式表示,可以根据需要的计算精度要求选择合适的Adomian多项式项数求解3次谐波注入式SPWM的开关时刻,为谐波注入式SPWM更有效的实际应用提供了理论依据。

基于SPWM的通信电源蓄电池组并联供电控制设计

为提升整个电源系统的稳定性,提出基于正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)的通信电源蓄电池组并联供电控制设计研究。该设计先采用单极性倍频SPWM调制技术,有效调节电源系统的等效开关频率,并结合含有正弦量的整流器模块,设计并联蓄电池开环中的传递函数,确定整流侧的电流参数输入值,实现并联供电控制。测试结果表明,应用所提方法,即使在电源系统负荷发生显著变化的情况下,电池组间的供电差值始终被控制在40.0 W以内,应用效果较好。

高压变流器同步相移SPWM技术的仿真研究

级联型变流器是目前中高压大容量变流器的研究热点之一,载波相移SPWM技术是级联型变流器普遍采用的方法;该文在载波相移SPWM技术的基础上提出了一种同步相移SPWM技术并进行了仿真分析。同步相移SPWM技术在不降低系统性能的前提下,大大简化了计算,在中高压级联型变流器的实际应用系统中,具有非常明显的优势。

基于高频逆变器的SPWM控制技术

正弦脉宽调制调制方法多种多样,而每种调制方式又各有其优缺点。在高频逆变器中无论采用何种调制方式,输出电压谐波含量及分布和开关损耗是不得不考虑的两个问题。针对以上两点,本文对现有的SPWM调制方法进行了较为系统的阐述。并对多种驱动方式下逆变器开关损耗进行计算,对输出电压谐波进行分析。研究结论对深入研究SPWM控制方式以及调制方式的选择具有重要参考价值。

基于FPGA的步进电机SPWM细分驱动系统的设计

系统采用FPGA设计了步进电机正弦脉宽调制细分驱动电路,提高了步进电机的步进分辨率,并设计了功率驱动电路,对细分电路输出信号进行了隔离和功率放大,以确保电机能够稳定可靠地运行。经过对二相混合式步进电机测试表明,步进电机运行平稳,定位精度较高,改善了步进电机的运行性能,适用于要求较高的实时控制系统。

基于CPS-SPWM策略控制的级联H桥逆变器研究

针对传统两电平逆变器拓扑结构已无法满足中高压大容量电动机领域场合应用的问题,以级联H桥为基本拓扑,分别研究了双极性载波移相SPWM调制策略及单极倍频载波移相SPWM调制策略的基本理论和仿真实现,并比较了二者的优缺点。对H桥数量、调制度、调频比等可能影响波形质量的因素进行对比分析。结果表明,载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制策略具有等效工作频率高、开关损耗小、动态响应速度快等特点,适用于级联H桥多电平逆变器。在设计时需要综合详细的主电路拓扑结构、合适的调幅比和调频比,以获得最优的输出波形。

基于TMS320F240的SPWM调制信号的实现

研究使用TMS320F240在线生成用于中小功率的逆变器的SPWM波形。利用同步调制法、对正弦函数值的查表,实时计算采样周期、电压幅值及输出脉宽,并将这些时间计数值送入TMS320F240事件管理器EV中的定时器,利用定时中断向接口电路送出相应的高低电平,实时产生SPWM波形。此方法可广泛的用于电力变换器与VVVF交流电机变频调速控制系统。

MSPWM输出波形的图解分析法

介绍了一种可以直接从调制信号和 n个三角载波分析得出 SPWM多重化( MSPWM)输出波形的图解分析法 .得出了载波比、调制比和 MSPWM输出波形的最大跳变幅值之间的约束关系 .当满足这一约束条件时 ,MSPWM输出波形的最大跳变幅值为最大输出峰峰值的 1 /

对SPWM变频器输出电压的分析

论述了采用规则采样法控制的 SPWM变频器输出电压有效值的计算方法。给出调制度 M的选择方法及输出电压有效值的计算公式 ,经实例验证 。

SPWM数字化自然采样法的理论及应用研究

该文提出一种基于 CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的 SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号 us(t)的数字化处理,会引起 SPWM 输出脉冲宽度的误差。当 us(t)斜率为正时输出负脉冲变宽;us(t)的斜率为负时输出正脉冲变宽;这相当于在输出基波上附加了一个齐次谐波分量。SPWM 数字化自然采样法存在脉冲竞争现象。研究表明最大误差脉冲宽度和竞争脉冲宽度均与模数转换的采样周期和调制深度成正比,与载波比成反比;竞争脉冲的个数由 us(t)的斜率决定。给出了消除竞争脉冲的方法。在一台 4kVA 单相 SPWM 电压型并联四重化逆变器上取得了满意的实验结果。

基于载波相移SPWM技术的电流型有源电力滤波器的研究

组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二逻辑SPWM技术出发分析了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上,提出一种基于载波组合相移技术的电流型有源电力滤波器,在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。通过仿真和实验验证了这种技术在有源电力滤波器中的应用的实用性和可行性。

SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术

该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明,逆变电源均分负载电流的效果很好,逆变电源之间的环流很小。

电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究

在分析电压空间矢量调制（ＳＶＰＷＭ）基本原理的基础上，证明了ＳＶＰＷＭ具有最大的直流电压利用率。将ＳＶＰＷＭ和常规ＳＰＷＭ进行了对照和分析。提出了一种与ＳＶＰＷＭ等效的改进ＳＰＷＭ调制方法。另外，提出了一种与低开关损耗ＳＰＷＭ相对应的ＳＶＰＷＭ实现方法，使开关损耗降低了３３％。