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Comparison of performance between bipolar and unipolar double-frequency sinusoidal pulse width modulation in a digitally controlled H-bridge inverter system
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作者 雷博 肖国春 吴旋律 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第6期277-284,共8页
By deriving the discrete-time models of a digitally controlled H-bridge inverter system modulated by bipolar sinu- soidal pulse width modulation (BSPWM) and unipolar double-frequency sinusoidal pulse width modulati... By deriving the discrete-time models of a digitally controlled H-bridge inverter system modulated by bipolar sinu- soidal pulse width modulation (BSPWM) and unipolar double-frequency sinusoidal pulse width modulation (UDFSPWM) respectively, the performances of the two modulation strategies are analyzed in detail. The circuit parameters, used in this paper, are fixed. When the systems, modulated by BSPWM and UDFSPWM, have the same switching frequency, the stabil- ity boundaries of the two systems are the same. However, when the equivalent switching frequencies of the two systems are the same, the BSPWM modulated system is more stable than the UDFSPWM modulated system. In addition, a convenient method of establishing the discrete-time model of piecewise smooth system is presented. Finally, the analytical results are confirmed by circuit simulations and experimental measurements. 展开更多
关键词 bipolar sinusoidal pulse width modulation spwm unipolar double-frequency spwm H-bridgeinverter discrete-time model
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基于SPWM的通信电源蓄电池组并联供电控制设计
2
作者 杨波 《通信电源技术》 2024年第17期122-124,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 通信电源系统 并联供电 正弦脉冲宽度调制(spwm) 等效开关频率
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Research of the Unity Theory Between Three-level Space Vector and Carrier-based PWM Modulation Strategy 被引量:28
3
作者 CHEN Juan HE Yingjie WANG Xinyu LIU Jinjun 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0010-I0010,共1页
两电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)与正弦脉宽调制(sinusoidal pulse widthmodulation,SPWM)存有一定的本质关系,对于三电平,在常见的8段式SVPWM序列中可以证明,SVPWM与SPWM本质上也存在某种统一... 两电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)与正弦脉宽调制(sinusoidal pulse widthmodulation,SPWM)存有一定的本质关系,对于三电平,在常见的8段式SVPWM序列中可以证明,SVPWM与SPWM本质上也存在某种统一。实际的SVPWM调制中,由于要考虑中点电压平衡、减少谐波等其它性能问题,一般会利用开关冗余状态得到8段以上的开关调制序列。目前的文献中还未曾有对这些情况进行统一性地验证,因此三电平SVPWM与SPWM的统一理论存在一定的不足。研究发现,可通过严格地理论推导将传统意义上的调制波分解为2个子调制波,再进行SPWM调制,可以得到与SVPWM完全吻合的序列。该文在此方法基础上深入研究了8段以上(10、12、14段)的SVPWM调制序列与SPWM的统一。经过严格地理论推导,成功实现了含任意段数的SVPWM序列与SPWM的统一。仿真结果证明了该理论的正确性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 SVPWM 调制策略 统一理论 载波 矢量和 空间 研究人员
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单极性SPWM逆变器并联环流分析与抑制 被引量:1
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作者 徐瑞廷 王顺亮 +2 位作者 刘小林 孙成 吴沂洋 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期64-73,共10页
单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不... 单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不同单极性SPWM方法时并联系统的环流产生情况发现,只有双臂斩波单极性SPWM会引发环流,并从控制结构上分析了这一环流产生的原因。此外,针对使用双臂斩波单极性SPWM的情况,提出了一种不需要额外增加硬件成本的控制方法,可以避免在逆变器并联系统中引发环流。通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 并联运行 逆变器 单极性正弦脉冲宽度调制 环流
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基于SPWM调制技术的采集终端备电系统设计
5
作者 谢乔富 《通信电源技术》 2023年第7期39-41,45,共4页
以往的采集终端备电系统虽然能在电网停电的状态下持续供电,但其电能转化率低,造成了很大的资源浪费。在上述背景下,设计基于正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)技术的采集终端备电系统。在硬件设计上,设计了备电光... 以往的采集终端备电系统虽然能在电网停电的状态下持续供电,但其电能转化率低,造成了很大的资源浪费。在上述背景下,设计基于正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)技术的采集终端备电系统。在硬件设计上,设计了备电光伏板和采集电源信息继电器;在软件设计上,利用SPWM调制技术转化率高、低成本、高效能的特点设计了系统的逆变输出模块,结合发电模块和蓄电模块,完成了采集终端备电系统的设计。通过系统实验表明,设计的备电系统电能转化率远高于以往的备电系统,电能转化率更高。 展开更多
关键词 采集终端备电系统 正弦脉宽调制(spwm)技术 备电系统 用电采集
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车载逆变电源的设计与实现
6
作者 肖宝森 谢安娜 +1 位作者 黄利元 刘林 《厦门理工学院学报》 2024年第3期44-51,共8页
为解决车载电源的转化问题,提出一种将汽车车载电源从直流12 V转化为交流220 V的车载逆变电源设计方法。该方法将直流12 V作为输入,通过前级升压和后级逆变2个功率转换电路,得到220 V/50 Hz的正弦交流电压。前级升压电路以SG3525作为主... 为解决车载电源的转化问题,提出一种将汽车车载电源从直流12 V转化为交流220 V的车载逆变电源设计方法。该方法将直流12 V作为输入,通过前级升压和后级逆变2个功率转换电路,得到220 V/50 Hz的正弦交流电压。前级升压电路以SG3525作为主控芯片,采用推挽变换电路拓扑结构,利用高频变压器进行隔离升压,通过设计直流母线电压负反馈电路,避免出现直流母线电压的过压;后级逆变电路以EG8010作为主控芯片,采用全桥拓扑结构和SPWM控制技术,通过设计过压过流保护电路和过温保护电路,避免电路过压和过温。实验结果表明,该车载逆变电源在输入直流电压为(12±1.5) V的范围内均可输出稳定的交流电压(219.5~220.1 V),且整机测试效率保持在97.5%左右,具备良好的参数性能。 展开更多
关键词 车载逆变电源 推挽 直流-直流 直流-交流 正弦脉宽调制
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SPWM与SVPWM的宏观对等性研究 被引量:22
7
作者 李涛 张晓锋 乔鸣忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期178-184,共7页
基于正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)与空间矢量脉宽调制(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)的基本原理,分析并论证两种算法在性质上的一致性。建立两种算法所在算法空间的一一映射关系,分析并得到两种算法基... 基于正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)与空间矢量脉宽调制(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)的基本原理,分析并论证两种算法在性质上的一致性。建立两种算法所在算法空间的一一映射关系,分析并得到两种算法基于基本载波周期的宏观差值函数——零序空间矢量基本函数。基于零序空间矢量基本函数确定的零序分量,将SVPWM等价映射为基波调制波中注入该零序分量的SPWM,建立从载波角度研究SVPWM的新方法。从外部输出结果与内部分析效能两个方面对所得结论进行数值仿真,证明了所得结论的正确性和有效性。 展开更多
关键词 正弦脉宽调制 空间矢量脉宽调制 宏观对等性 载波调制 逆变器
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矩阵变换器的SPWM控制技术及其实现 被引量:30
8
作者 汤宁平 王建宽 吴汉光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期25-29,共5页
通过把矩阵变换器等效为虚拟的交 直 交变换器 ,将SPWM控制技术应用于其中 ,提出了矩阵变换器的SPWM控制策略。应用DSPTMS32 0C2 4 0对控制系统进行了设计 ,使该系统不仅满足了矩阵变换器对控制实时性的要求 ,性能良好 ,而且使系统的... 通过把矩阵变换器等效为虚拟的交 直 交变换器 ,将SPWM控制技术应用于其中 ,提出了矩阵变换器的SPWM控制策略。应用DSPTMS32 0C2 4 0对控制系统进行了设计 ,使该系统不仅满足了矩阵变换器对控制实时性的要求 ,性能良好 ,而且使系统的软、硬件电路的设计变得简单、灵活。 展开更多
关键词 矩阵变换器 正弦脉宽调制 数字信号处理器 spwm控制 系统设计
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双级矩阵变换器的SPWM控制策略及无功功率控制 被引量:20
9
作者 王汝田 王建赜 +2 位作者 伏祥运 谭光慧 纪延超 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期66-70,共5页
为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策... 为消除整流级输出直流脉动电压对三相输出电压的影响,应用正弦脉宽调制技术对双级矩阵变换器的逆变级进行调制,利用开关函数概念推导出调制波的补偿函数。通过研究整流级功率因数的调节作用,提出了动态划分输入电压区间的方法和控制策略。采用该控制策略运用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双级矩阵变换器 正弦脉宽调制技术(spwm) 开关函数 动态划分 功率因数
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采用三相四桥臂抑制逆变器共模干扰的SPWM控制策略 被引量:21
10
作者 黄劲 熊蕊 +2 位作者 王志 左文平 邹云屏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期110-115,共6页
为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略。该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能... 为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略。该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能达到平衡,从而抑制共模干扰的产生。与原来的三相四桥臂SPWM载波移相控制策略相比,该策略突破了SPWM调制指数必须小于0.666的限制,避免了直流电压利用率低下的缺陷,适用于在任意调制指数情况下的工作。仿真和实验证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 三相四桥臂 逆变器 正弦波脉宽调制 共模干扰 载波移相 跳变后移
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电流型组合变流器相移SPWM技术的数学分析 被引量:31
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作者 王长永 金陶涛 张仲超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期18-22,共5页
组合变流器相移SPWM技术是多重化技术和SPWM的有机组合,在较低的器件开关频率下能够实现较高开关频率的效果。本文从自然采样二逻辑SPWM技术出发研究了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上派生出一些... 组合变流器相移SPWM技术是多重化技术和SPWM的有机组合,在较低的器件开关频率下能够实现较高开关频率的效果。本文从自然采样二逻辑SPWM技术出发研究了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上派生出一些三相变流器的推论。 展开更多
关键词 电流型组合交流器 相移正弦脉宽调制 数学分析
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基于SPWM与SVPWM的目标随优PWM算法 被引量:3
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作者 李涛 张晓锋 +1 位作者 张侨 乔鸣忠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期203-209,共7页
通过对总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的分析,证明基于最小THD的多电平脉宽调制(pulse widthmodulation,PWM)电平选择策略的存在。进一步对多相多电平PWM进行THD最优化分析,建立与相数、电平数及单相目标波形的具体形式... 通过对总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的分析,证明基于最小THD的多电平脉宽调制(pulse widthmodulation,PWM)电平选择策略的存在。进一步对多相多电平PWM进行THD最优化分析,建立与相数、电平数及单相目标波形的具体形式无关的目标随优PWM算法。将所得结论应用于正圆形目标轨迹,论证空间矢量脉宽调制最优算法和零矢量对称分配方案的本质,揭示多相PWM中谐波注入应遵循的普遍规律。从理论推导、数值仿真和实验3个方面对算法进行检验,检验结果证明了所做结论的理论正确性和应用广泛性。 展开更多
关键词 目标随优脉宽调制 正弦脉宽调制 空间矢量脉宽调制 载波脉宽调制 逆变器
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CPS-SPWM在级联型有源电力滤波器中的应用 被引量:16
13
作者 李建林 李晶 +3 位作者 王立乔 赵栋利 张仲超 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期64-68,共5页
提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上... 提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上的具体实现方法,并将其应用在并联型有源电力滤波器(APF)中,对直流侧总电压闭环电压控制的原理进行了验证。仿真和实验结果表明,该并联型APF系统在低开关频率情况下能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。 展开更多
关键词 载波相移-正弦脉宽调制(CPS-spwm) 级联型H桥 5电平变流器 并联型APF 最小差拍控制
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新型三相SPWM技术的研究 被引量:4
14
作者 金雍 毕强 +1 位作者 羊彦 付福华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期438-442,共5页
利用等效面积补偿的方法推出一种新颖的三相 SPWM技术 ,使调制度 1≤M≤ 1 .2 7时输出电压基波幅值和 M仍保持线性调制关系 ;减小了开关次数 ,使损耗下降。采用分段同步调制技术 ,使三相 SPWM相位精度高 ,波形对称 ,有效抑制了高次谐波 ... 利用等效面积补偿的方法推出一种新颖的三相 SPWM技术 ,使调制度 1≤M≤ 1 .2 7时输出电压基波幅值和 M仍保持线性调制关系 ;减小了开关次数 ,使损耗下降。采用分段同步调制技术 ,使三相 SPWM相位精度高 ,波形对称 ,有效抑制了高次谐波 ;充分利用专用单片机内部资源 ,使程序简单 ,运行效率高 ,是一种高效能三相 展开更多
关键词 三相spwm 正弦波脉冲宽度调制 调制度 等效面积补偿 分段同步调制 调制原理
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基于FPGA技术的三电平自然采样SPWM全数字化理论研究与实现 被引量:4
15
作者 刘健 张号 +2 位作者 曾华 唐伟 管增伦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1498-1506,共9页
数字化的正弦脉宽调制,能够提高脉宽控制信号输出精度,缩短控制响应时间,增加系统安全稳定性。该文结合高压大功率中性点箝位三电平逆变电路的特点,对其自然采样正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)数字化理论进行了... 数字化的正弦脉宽调制,能够提高脉宽控制信号输出精度,缩短控制响应时间,增加系统安全稳定性。该文结合高压大功率中性点箝位三电平逆变电路的特点,对其自然采样正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)数字化理论进行了研究。论文构建了基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的三电平自然采样SPWM全数字化框架,并对三角载波形成、正弦调制波形成、开关状态组合配置,以及死区设置的数字化实现方法进行了研究。提出了一种基于FPGA技术的开关时间的超实时比较计算方法,该方法避免了自然采样SPWM中泰勒级数展开与收敛判断等复杂计算,相比目前数字化常用的规则采样而言,其输出波形谐波含量可以得到进一步降低。论文最后利用超高速集成电路硬件描述语言(very high speed integrated circuit hardware description language,VHDL)与FPGA芯片,对理论研究内容进行了编程实现,软件仿真与试验结果证明了该文数字化理论的正确性与可行性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 正弦脉宽调制 自然采样 数字化
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智能化逆变电源研制及其SPWM波软件生成 被引量:6
16
作者 谭政华 胡光锐 任晓林 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期273-275,共3页
介绍了一种基于微处理器的中小功率逆变电源系统,讨论了系统的硬件、软件设计和正弦脉宽调制(SPWM)波的生成和输出稳压方案的设计,提出了一种软件实现SPWM 波的新方法.实验数据表明,该系统具有良好的稳压性能和很小的波... 介绍了一种基于微处理器的中小功率逆变电源系统,讨论了系统的硬件、软件设计和正弦脉宽调制(SPWM)波的生成和输出稳压方案的设计,提出了一种软件实现SPWM 波的新方法.实验数据表明,该系统具有良好的稳压性能和很小的波形失真。 展开更多
关键词 逆变电源 不间断电源 spwm 智能化 软件设计
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感应加热电源的IGBT驱动保护系统设计
17
作者 魏思宇 黄海波 +1 位作者 卢军 张程 《自动化仪表》 CAS 2024年第3期49-54,共6页
为提高感应加热电源的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)信号源与保护电路的稳定性,设计了应用于工业化低频大功率感应加热电源设备的IGBT驱动保护系统。系统整体采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)+数字信号处理(DSP)协同工作方案,由低频正弦脉冲宽... 为提高感应加热电源的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)信号源与保护电路的稳定性,设计了应用于工业化低频大功率感应加热电源设备的IGBT驱动保护系统。系统整体采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)+数字信号处理(DSP)协同工作方案,由低频正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制,以脉冲变压器2ED300C17-S为IGBT保护电路的核心,设计了IGBT故障处理电路、退饱和检测电路与有源钳位电路等多种保护电路。对系统进行理论分析与Matlab/Simulink仿真,搭建了实物测试平台。试验结果表明,当工件加热到900℃时,逆变器输出功率参数与负载端功率参数达到大功率感应加热电源要求,且信号源输出稳定性高、保护电路响应时间快。该设计为相关工业化应用提供技术支持。 展开更多
关键词 感应加热 绝缘栅双极型晶体管 正弦脉冲宽度调制 保护电路 金属加工
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基于线性神经网络的单相SPWM逆变器畸变抑制 被引量:4
18
作者 叶文 彭宇兴 +1 位作者 姜积任 周海龙 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期120-122,共3页
正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器受功率开关器件固有的死区时间、导通压降以及负载变化等因素影响导致输出发生畸变,从而引发设备运行稳定性降低、损耗变大等严重问题。从各种类型畸变的产生机理着手,针对死区效应,给出了实现死区时间最小... 正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器受功率开关器件固有的死区时间、导通压降以及负载变化等因素影响导致输出发生畸变,从而引发设备运行稳定性降低、损耗变大等严重问题。从各种类型畸变的产生机理着手,针对死区效应,给出了实现死区时间最小化、减轻输出过零畸变的算法。针对模型参数、负载变化对补偿效果的影响,提出了基于自适应线性神经网络(Adaline)的畸变检测、补偿算法。最后,在采用STM32F103ZE6控制器的单相SPWM逆变器上进行了实验验证,结果表明输出畸变为0.9%,较补偿前降低约85%。 展开更多
关键词 逆变器 正弦波脉宽调制 自适应线性神经网络
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SPWM变频调速电动机线圈局部放电的测量 被引量:6
19
作者 于钦学 任文娥 +2 位作者 A.Cavallini G.C.Montanari M.Tassinri 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期111-114,共4页
讨论了脉冲波在电缆中的传播过程以及电缆长度对线圈端的过电压和脉冲上升时间的影响。由于线圈电压的升高和电压分布极不均匀,在线圈中产生了局部放电,导致绝缘老化严重时会使绝缘击穿。为了有效提取局部放电信号,设计了一个高频脉冲... 讨论了脉冲波在电缆中的传播过程以及电缆长度对线圈端的过电压和脉冲上升时间的影响。由于线圈电压的升高和电压分布极不均匀,在线圈中产生了局部放电,导致绝缘老化严重时会使绝缘击穿。为了有效提取局部放电信号,设计了一个高频脉冲电流传感器,构建了一套类似于电桥的专门用于SPWM变频电动机线圈局部放电测试电路,测试结果表明该局部放电测试系统可以在强干扰下(SPWM)检出局部放电信号。 展开更多
关键词 正弦脉宽调制(spwm) 局部放电 线圈绝缘 电流传感器
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单相逆变器SPWM控制的新方法 被引量:4
20
作者 刘树林 刘健 严百平 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1998年第4期96-98,共3页
提出一种新的SPWM控制方法 ,采用三角波作为调制信号 ,通过多组双限比较器获得SPWM控制波形 ,根据反馈动态调节比较器的上限和下限实现稳压功能。介绍了基本原理和实际控制电路的组成 。
关键词 逆变器 不间断电源 正弦脉宽调制 控制
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