实时求解特定消谐方程组的新算法

基于特定消谐脉宽调制技术 ,建立了消除特定谐波的非线性超越方程组 ,重点研究了实时求解非线性超越方程组的新算法 ,该算法在 DSP控制器上运行和仿真 ,实现了消除特定谐波的非线性超越方程组的实时在线求解 ,文中给出了仿真和实验结果。

一种新的有源滤波器优化特定消谐PWM技术

影响有源滤波器消谐特性的重要因素是充分减小特定消谐PWM波形剩余谐波含量及其改善剩余谐波的频谱分布。特定消谐PWM波形的剩余谐波含量较大,谐波频谱分布差是它固有的缺点。为了克服特定消谐PWM技术本身的缺点,提出了一种新的优化特定消谐PWM开关角的优化解法。利用独特的优化技术将剩余谐波的第一波峰向后推移,改善输出波形的频谱分布,综合抑制有源滤波器的电流畸变率,提高装置的效率。以M=13为例说明其优化原理,最后通过计算机仿真验证了理论的正确性。

特定消谐式变频器及其在火电厂中的应用

设计了一种特定消谐式变频器,其每周期的开关角个数随输出频率而改变。根据变压变频的要求确定存储器中开关角的存储方式,通过锁存电路使变压与变频同步,以避免输出波形中电压尖峰的产生。在发电厂中的运行结果表明,该变频器节能效果明显、变频工作稳定、消除谐波次数多、残余的谐波分量幅值小、使电动机发热损耗小。

PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究

在介绍了具有一系列优点的特定消谐技术数学模型的基础上 ,研究了其开关角非线性方程组的解法 ,分析了实际输出波形的谐波问题 ,提出了省略开关角对的优化策略 ;通过硬件电路的设计和实测 ,给出了实验结果 。

特定消谐式变频器的研究

在分析特定消谐技术基本原理的基础上 ,设计了一种特定消谐式变频器 ,对其变压变频电路、保护电路等进行了深入研究。实验结果表明 ,该变频器具有消除谐波次数多、残余的谐波分量幅值小。

基于空间矢量和特定消谐脉宽调制的三电平逆变器调制方法

基于三电平高压逆变器中同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定消谐脉宽调制(SHEPWM)的混合调制方法,即高频时采用SHEPWM,低频时采用异步SVPWM,避免了低频时SHEPWM存储量变大和SVPWM在高频时谐波特性变差大的缺点,充分发挥了二者的优点,使逆变器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波,得到较好的输出波形。同时为保证切换过程中电流和电压没有跳变,提出了一种使得二者之间平滑切换的方法。最后,采用PSIM对基于SHEPWM和SVPWM的混合调制方法进行了仿真研究,并在实际NPC三电平逆变器控制平台上进行了实验,对所做的理论分析进行了验证。

特定消谐技术的优化

特定消谐技术具有一系列优点 ,可广泛用于变频调速、无功补偿、有源滤波等装置中 ,但这一技术在提高输出波形质量及效率时会遇到硬件实现困难的问题。文中提出了省略开关角对或省略窄脉冲的优化策略。理论分析和计算结果表明 ,所提出的优化策略可以达到硬件实现容易、功率开关管的损耗较小而消除谐波次数较多的目的 ,从而为特定消谐技术更好地应用于工程实际提供了有效的手段。

特定消谐式逆变器无死区控制策略研究

特定消谐式逆变器在理论上能有效地消除谐波,但死区设置增加了输出电压的谐波含量。通过对特定消谐式逆变器换流机理的分析,研究了感性负载时死区对输出电压的影响。分别对提前关断死区加入方式、滞后导通死区加入方式和对称死区加入方式的工作过程进行了分析,得到相应的波形图和输出谐波幅值公式。提出了应用于特定消谐式逆变器的无死区控制策略,并分析了实现无死区控制的条件。在特定消谐式逆变器中应用无死区控制策略可以消除死区对输出电压的不利影响。

特定消谐式谐波抑制技术中过渡过程的分析

分析了特定消谐式谐波抑制技术（ＳＨＥＴ）过渡过程中死区时间、ＩＧＢＴ的开关时间对谐波幅值的影响，归纳了可采用的加入死区时间的几种方式，得出了对ＳＨＥＴ的应用具有工程指导意义的结论，为使ＳＨＥＴ更快，更好地应用于工程实际奠定了一定的基础。

特定消谐式逆变器中窄脉冲的优化策略

特定消谐式逆变器在理论上能够有效消除谐波,但输出电压波形中的窄脉冲难以用硬件实现。根据功率器件开关延迟时间的具体要求,提出了展宽开关角对和省略开关角对相结合的窄脉冲优化策略。理论分析和计算结果表明,所提出的优化策略可以达到硬件实现容易、功率器件的开关损耗和总谐波畸变率较小的目的,从而为特定消谐式逆变器更好地应用于工程实际提供了有效的手段。

三电平逆变器特定消谐方程组优化求解的研究

针对三电平特定消谐逆变器,给出了在Walsh域建立SHEPWM(Selective Harmonic Eliminated PWM)模型的简便方法,省略了Walsh域与Fourier域间的转化,并提出了窄脉冲直接判断省略法与有效集算法相结合的优化算法。该优化算法下逆变器具有开关损耗低,硬件电路可实现性强的优点。通过MATLAB/SIMULINK仿真与DSP实验分析发现,经优化后的触发脉冲最小宽度增大到200μs,逆变器拟消除的谐波次数增加了6次,大大的提高了三电平特定消谐逆变器的转换效率与实用性。

基于特定消谐PWM电流型逆变器的脉冲发生器

分析了特定消谐Selective H arm onic Elim ination,简称SH E)PW M 电流型逆变器的工作原理及其特点,并对SH E 非线性方程组的求解做了说明,在此基础上进行了电路的仿真分析。此外,还研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)的SH E PW M 脉冲发生器。该脉冲发生器通过并口接收主控制器指令,根据指令控制脉冲波形的偏移角度并发出PW M 脉冲,脉冲经光耦隔离和脉冲分配后驱动主电路IGBT 开关器件。

特定消谐技术中非线性方程组数值等效及求解方法的改进

针对非线性方程组求解过程中大量的三角函数计算影响求解速度、增大计算误差以及非线性方程组求解过程中初值选取困难、影响求解收敛性等问题,提出三角函数数值等效转化的方法,即将高倍角三角函数转化成单倍角三角函数,使得非线性方程组中不含三角函数,因此,在计算中避免大量三角函数的计算,减小误差,提高了计算精度。同时,在方程求解时引入同伦算法,利用该算法的大范围收敛特性,降低初值给定难度,加快求解速度。此外,基于提出的方法,给出了两组初值给定方法,并通过实际算例计算,验证了该方法的有效性。

一种三电平特定消谐脉宽调制的优化方法

在静止无功补偿装置的各种脉宽调制策略中,特定消谐是一种常用的方法。该文以三电平三单相配电网静止无功补偿器为研究对象,将数值方法求解三电平特定消谐开关角度的问题细分为两种情况,分别给出了各自适用的迭代初值公式。在此基础上,提出了一种开关角度的优化方法,使逆变器输出电压在较低的开关频率下获得更好的谐波特性。算例和实验结果均表明,该优化方法具有良好的收敛性,可以获得较好的消谐效果。

特定消谐技术开关角计算方法的研究

基于三相半桥式电压型逆变器,研究了特定消谐(SHE)的数学模型。针对SHE开关角计算难度大的问题,给出了开关角计算初值选取方法。算例结果表明该初值选取方法能够实现迭代计算快速收敛,并得出了SHE的过调制特性。对SHE做了仿真实验,结果验证了利用初值选取方法计算的开关角对抑制特定谐波是有效的;该方法对SHE实用化有一定的参考价值。

特定消谐变频调速实验装置的研制

研制了变频调速原理和特定消谐技术相结合的实验装置,通过控制电路中的模数转换器对存储器高位地址的切换实现变压;改变循环加法计数器的计数脉冲频率实现变频。在逆变电路中采用了三菱公司的智能功率模块,简化了系统结构,提高了整个系统的可靠性和经济性。理论分析和实验结果表明:将特定消谐技术应用于变频调速系统后在节能和环保方面具有优越性能。该实验装置便于分析特定消谐技术的特点和变频调速的运行规律。

采用特定消谐PWM的三电平AFE系统设计

在三电平有源前端(TLAFE)整流器上实现了特定消谐脉宽调制(SHEPWM)。介绍了SHEPWM方法的原理;给出了TLAFE的电压、电流双闭环控制结构;构建试验样机系统,对理论分析做了试验验证。试验结果表明,在试验条件下,采用SHEPWM调制的TLAFE系统,其输出电压谐波主要分布在23次及以上。配合适当设计的输入滤波器,在网侧电流性能接近的情况下,SHEPWM所需滤波器无功器件显著小于传统载波PWM,有效降低了系统的成本和体积。

一种基于CPLD的特定消谐逆变器设计

分析了特定消谐PWM技术的基本原理,设计了一种基于可编程逻辑器件CPLD和特定消谐PWM技术的单极性单相逆变器触发脉冲发生器,并将其用于所设计的单相逆变器。仿真和样机实验结果表明,逆变器输出谐波含量少、开关损耗小、效率高,同时外围电路简单、可靠性高、实时性好。

特定消谐逆变器开关角度的复形调优解法

针对特定消谐式逆变器开关角度难于求解的问题,提出了一种基于约束条件下n维极值复形调优法的开关角度求解方法,分析了目标函数和约束条件的设计方法.该算法对开关角度初值的选取只需考虑约束条件,大大增加了开关角度初值的取值范围;求解过程中不存在解发散或奇异无解问题,与迭代法解非线性超越方程组相比可靠性更高;通过约束条件的限制,使求解过程自动消除了可能出现的窄脉冲;通过目标函数和加权因子可灵活的进行开关角度优化.算例和实验结果验证了方法的正确性和有效性.

特定消谐式逆变器死区效应的补偿策略

特定消谐式逆变器在理论上能有效地消除谐波,但死区设置增加了输出电压的谐波含量。该文通过对特定消谐式逆变器换流机理的分析,研究了感性负载时死区对输出电压的影响,提出了死区的补偿策略,用修正的开关角所对应的控制信号得到理想的输出电压波形。