A generic PWM strategy for multi-leg VSI-fed machine drives

A generic pulse width modulation（PWM） strategy is proposed for the multi-leg voltage source inverter（VSI）.First, the multi-leg VSI is modeled, which is independent from the load structure. Secondly, the proposed PWM strategy is deduced by inverting the mathematical model of the multileg VSI. According to the relationship between the leg number of VSIs and the phase number of electrical machines, the multi-leg VSI-fed machine drives are classified into two types：matched and unmatched applications. The leg numbers of VSIs and the phase number of electrical machines are equal in matched applications while they are different in unmatched applications. The existing PWM strategies cannot be directly used for both matched and unmatched applications. However,the proposed PWM strategy can be general for both matched and unmatched applications, and no modifications are required. The effectiveness of the proposed PWM strategy is verified by experimental results.

基于三状态PWM的电动汽车电机驱动系统多模式调制策略研究

在电动汽车电驱动系统中,逆变器中的高频开关动作是产生开关损耗影响逆变器效率的主要因素,特别是为适应驱动电机高速化的趋势,不得不采用较高的开关频率,从而在低速时产生不必要的开关损耗,使逆变器效率偏低。因此,该文提出一种基于三状态脉冲宽度调制(TSPWM)的多模式调制策略来减少逆变器的开关损耗,提高全工况范围的逆变器效率。根据工况动态改变调制模式:在不同转速下采取变载频分段异步TSPWM;根据电机的相电流幅值动态地改变TSPWM不连续调制的钳位模式,使电流幅值较大的相保持在钳位状态以减小损耗。为了解决不同模式切换时相位突变导致电流或转矩冲击的问题,提出一种基于载波周期角度计算的电压矢量相位补偿算法,通过精确分析调制模式改变时刻对电压矢量角的影响,计算出切换后的补偿角度对空间电压矢量角进行补偿,从而实现不同模式的平滑切换。最后,通过算法仿真和电机实验验证了所提策略的有效性。结果表明,采用基于TSPWM的多模式调制策略的电机驱动系统,其逆变器效率得到了显著提升,且具有较小的共模电压。

行波型超声波电机PWM驱动控制系统研究

针对行波型超声波电机的驱动特点和要求 ,结合脉宽调制技术 (PWM ) ,研制出一套适合于行波型超声波电机的PWM驱动 控制系统 ,该系统采用变频调速方式对电机进行闭环控制。实验结果表明 ,PWM驱动 控制系统的性能稳定、可靠 ,是行波型超声波电机驱动的一种新的探索。

PWM变频驱动系统传导干扰的高频模型

以典型的PWM变频驱动电机系统为对象,研究了干扰通道寄生参数和高频干扰源的建模方法。分别提出了变频器电路寄生参数的理论计算方法和电动机高频模型的实验提取方法,建立了系统级差模干扰和共模干扰的高频电路模型,提出了考虑PWM上升时间的高频干扰源建模方法,并对变频驱动装置在电网侧和负载电机侧的传导干扰进行了计算,以一台工业产品驱动装置为对象进行了实验验证,测试结果与计算结果的对比证明了该文方法的正确性。

PWM驱动电机可靠性研究发展及展望

电机的可靠性一直是相关领域的重点研究内容,而PWM控制技术的负面效应进一步增加了电机可靠性分析的复杂性和难度.目前,对PWM脉冲导致电机失效的机理和影响尚无系统的总结和分析.由于绕组绝缘和轴承是电机中失效率最高的两个部件,首先简述了PWM脉冲作用下绕组绝缘和轴承的失效机理,介绍了绕组绝缘和轴承可靠性研究中较为典型的试验和成果,总结和归纳了整体电机寿命预测技术的研究现状,最后讨论了电机可靠性研究中尚未解决的问题和今后可能的研究方向.

PWM驱动系统中感应电动机共模模型的研究

PWM逆变器在应用中会产生共模电压。共模电压在IGBT的高速开关期间产生高频充放电电流。这个电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰;感应的轴电压过高还会使电机轴承过早毁坏,从而影响系统运行的可靠性。为研究共模电压的危害及方便分析相应的抑制策略的效果,建立了高频感应电机的共模模型,仿真和实验结果证明了模型的正确性和实用性。

PWM逆变器-感应电机驱动系统中接地电流EMI问题的分析

在IGBTPWM逆变器—感应电机驱动系统中,IGBT的高速开关动作产生很高|dv/dt|和|di/dt|能够导致严重的电磁干扰(EMI)问题。研究表明不仅需要了解干扰的频谱, 而且也必须知道它们的时域波形才能全面刻画干扰的本质。如何准确描述并分析这种问题是复杂而困难的,该文应用系统函数的方法来描述这种EMI耦合通道的特征,并不需要对寄生电路进行复杂的参数提取,而且能准确预测了EMI的时域波形和频谱特性。接地电流脉冲峰值对应|dv/dt|的峰值。导通时,|dv/dt|基本不随着负载电流的变化而变化,而关断时,负载电流越小,|dv/dt|越小。由于|dv/dt|在开通时的值要比关断时大得多,因此接地电流EMI问题主要由IGBT的开通决定。系统函数的幅度频谱呈现带通特性。尽管逆变器工作时其拓扑结构发生变化,但是对描述耦合通道的系统函数的影响很小。当三相桥臂的两个IGBT同时开通或同时关断时,接地电流加倍。

Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法

提出了一种新型的Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法。该系统采用近期刚提出的一种Z型L C网络[1 ]代替传统电压源型变频调速系统中的直流链大电容器。由此可以得到以下一些传统变频调速系统无法得到的新特性:1可以输出任何希望的电压值;2在电网电压跌落时具有度越系统故障能力;3降低网测电流谐波和冲击电流。仿真结果证明了该Z源型变频调速系统的上述新特性和空间矢量PWM控制方法的有效性。

基于带PWM模块单片机的步进电机细分驱动技术

本文以两相双极式步进电机为例,介绍了一种利用单片机自带的PWM模块实现步进电机细分驱动的方法。该方法充分利用单片机的PWM硬件资源,通过配置硬件PWM模块,产生占空比不同的方波,在电机线圈内产生近似正弦波的阶梯型电流。与常用的恒频脉宽调制方式相比,该方法不需要D/A转换器和锯齿波发生器,不仅有利于简化电路和节约成本,而且能提高细分精度和电机运行平稳性,适用于需要精密控制的仪器仪表。

双PWM交流传动系统中主电路储能元件设计

从双ＰＷＭ交流传动系统电流控制出发，以傅立叶级数分析为工具，揭示了电感Ｌ和中间环节电压波动对电流控制性能的影响规律，给出了电感Ｌ和中间环节电容Ｃ的设计方法，并得到了系统实验的初步验证．

基于混沌SVPWM的矢量控制感应电动机驱动

提出并实现了用一种新型混沌空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,来减小矢量控制感应电动机驱动中变频器输出电压的开关型谐波峰值。其关键在于设计一种混沌的频率调制器,即基于混沌频率调制信号的频率调制器(CFFM)来调制SVPWM的开关频率。与传统的恒频SVPWM及随机SVPWM相比,CFFM-SVPWM不仅可以减小开关型谐波峰值,还可以有效地避免感应电动机驱动中的机械共振。而且,采用CFFM-SVPWM后矢量控制的感应电动机驱动仍然可以提供良好的运行特性。仿真和实验结果都证明了该方法的有效性。

针对OLED衰退补偿的电流PWM像素驱动电路研究

有机发光二极管(OLED)微显示器在长时间显示高亮、高对比度的静态画面之后会产生像素衰退不同,发光亮度衰减存在较大差异,更新画面后存在残影现象。为此,提出了一种电流PWM像素驱动电路对OLED像素衰退做出一定的补偿。文章介绍了电流PWM像素驱动电路的结构及其工作原理,分析了电流PWM像素驱动电路对OLED像素衰退补偿原理。通过实验得出该电路结构中提高OLED衰退补偿效果的几个主要因素。在像素衰退差异在30 MΩ以下时,电流PWM驱动电路的像素衰退率只有传统驱动电路的50%。

PWM细分恒流步进电机驱动电路的设计

通过合理选择步进电机细分电流波形和驱动芯片,提出并介绍了单片机控制的细分恒流步进电机驱动方案及实现技术。实验结果表明,系统的低、高频性能和起动性能有了明显的提高。

并联背靠背PWM变流器在直驱型风力发电系统的应用

直驱型风力发电系统需要全功率变流器,在现有器件功率水平以及开关频率等诸多因素制约下,变流器直接并联的方式具备结构简单、模块化设计、易扩展的优点。文中通过有效的控制,使并联运行达到了大电流输入的要求,并将基于载波相移技术的背靠背脉宽调制(PWM)变流器应用在直驱型风力发电系统中,开关频率仅为1 kHz。实验表明,在提高等效开关频率、改善输出电流波形的同时不会带来环流问题,这在风电系统的全功率变流器中具有重要意义。

一种支持OLED亮度补偿的电流型PWM像素驱动电路

OLED(organic light-emitting diode,OLED)微显示器长时间工作在高对比度、高亮度的状态下,OLED像素衰退不一致,发光亮度衰退也不一致,会产生残影现象。因此,提出了一种改进的电流型PWM像素驱动电路,保持了对OLED像素衰退补偿效果,同时可以读出OLED阳极电压,计算得到OLED衰退信息,以便于对OLED亮度衰退进行有效的补偿。文章中分析了改进的电流型PWM驱动电路结构,及其对OLED衰退补偿和亮度补偿的原理。通过模拟仿真,得到几个影响OLED衰退补偿效果的关键参数。当OLED像素衰退电阻Roled小于40MΩ时,该电流型PWM驱动电路电流衰退度与传统2T1C驱动电路相比,只为其衰退度的50%。

PWM电机驱动系统中共模电压和轴电压的抑制

为了抑制PWM驱动电机系统中的高频共模电压和轴电压,提出一种无源滤波器拓扑结构。通过对传导干扰传播途径的分析,设计滤波器拓扑结构及其参数。该滤波器包括了一个共模滤波器和一个差模滤波器,连接在PWM逆变器的输出侧及整流器的输入侧,共模滤波器分别消除逆变器输出侧与电机之间的共模电压及整流器交流侧的共模电压,差模滤波器消除三相线和线之间的高频差模电压及衰减电机终端出现的过电压。实验结果表明本文提出的方法有效地抑制了共模电压和轴电压,并且使系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标,验证了所提出无源滤波器拓扑结构的正确性及参数选择的有效性。

一种基于PWM细分的高压、大功率步进电机驱动系统

介绍一种基于ＰＷＭ型连续多倍细分信号控制的高电压、大电流、大功率步进电机驱动方法及其控制电路，详细论述了各功能模块的控制原理与实现的关键技术。经实验验证，这种采用大功率场效应管的驱动系统能实现ＰＷＭ细分信号控制的大功率步进电机驱动，并具有优良的驱动性能。

基于RTW的三电平双PWM变换器控制系统设计

以DSP为核心的电力电子与电力传动控制系统软件编写复杂,不便于实验,为此提出了一种基于Matlab/Simulink及实时代码生成工具RTW(Real-Time Workshop)的电力电子与电力传动控制系统软件的设计方法。首先在Simulink下搭建控制系统模型,进行相应仿真完善,验证控制算法,根据目标DSP型号添加相应DSP内核、外设并设置控制参数,然后直接将模型转化为相应DSP的C源代码,在相应的硬件平台支持下即可完成相关实验。介绍了仿真及生成代码模型在构建时的流程和关键问题,并按照该方法对一种以TMS320F2812为控制系统核心的新型中点箝位三电平双PWM变换器控制策略进行了仿真和实验。结果证明在该方法下完成的仿真和实验结果基本一致。

有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量。为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路。实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程。调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好。

基于PWM的汽车仪表步进电机控制算法

文章介绍了一种用于仪表两相步进电机的控制方法,选用含脉宽调制(PWM)模块的微处理器设计一款汽车仪表。由单片机控制脉冲信号,实现步进电机的驱动细分和精准的PWM驱动控制。在软件程序上加入简单易行算法,以消除步进电机在变速过程中的易于出现的噪声、振动以及失步等不良现象,并运用在某一定型汽车仪表产品上,收效良好。