基于混合频率载波调制的多电平PWM控制策略研究

混合多电平功率变换电路因在输出电压电平数相同的情况下采用的级联单元较少而受到关注。但由于其控制算法并未作相应扩展,影响了该电路的实用化。该文在分析混合七电平逆变电路工作原理的基础上,提出了一种适合混合功率单元的混合频率载波PWM调制法。与现有控制算法相比,该方法可使混合功率变换电路的各基本单元都参与PWM调制,避免了低压单元的电流倒灌问题。基于该控制策略给出了各基本单元驱动信号的生成方法,并在研制的混合七电平变频实验装置上实现了该控制算法。

九开关变换器驱动六相电机的载波调制PWM控制

针对九开关变换器驱动六相永磁同步电机系统的断相运行状态,研究了一种基于有效作用时间的载波调制PWM控制方法。给出了九开关变换器及基于有效作用时间的载波调制PWM控制的基本原理,建立了正常情况下六相PMSM的数学模型,根据单相和两相断路后电机相应的约束条件,采用空间解耦变换矩阵,分别建立了单相断路和两相断路后的电机数学模型,在Matlab/Simulink中进行了仿真实验,验证了所提控制方法的可行性。

级联H桥多电平逆变器空间矢量调制与三角载波调制统一理论

三角载波PWM(TCPWM)法和空间矢量PWM(SVPWM)法是级联H桥多电平逆变器主要的PWM调制方法。这两种调制方法存在一定的本质关系,但目前还没有很好地解决关于这两种方法的统一理论。针对这一问题,深入研究了多电平SVPWM序列与TCPWM的统一,通过在TCPWM调制波中叠加零序分量得到与SVPWM完全吻合的序列,最终推导出n电平含任意段数的SVPWM序列与TCPWM的统一,最后通过实验验证了该统一理论的正确性。

级联型多电平逆变器的改进PWM控制方法

级联型多电平逆变器由于其显著特点,受到了电力电子技术人员的广泛关注。通过对级联型多电平逆变器几种典型控制方法的分析比较,提出了一种改进多载波脉宽调制(PWM)控制方法。该方法通过改变载波的幅值,使级联逆变器的各个逆变单元开关规律相同,并使所有的开关器件的损耗一致,有利于保证逆变单元使用寿命的一致和提高整个装置的可靠运行性能。研制了一套串联2单元5电平逆变器,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现了所提出的控制方法,控制精度高、抗干扰能力强。实验结果证明了该方法的可行性。

新型双重△调制电流跟踪控制方法的研究

提出了一种基于幅值△调制和时间△调制相结合的“双重△调制”电流跟踪控制新方法。将单边滞环电流比较器和开关周期定时器相结合,通过设定滞环比较器的下限值决定实际输出电流的下限,由定时器的定时周期决定实际输出电流的上限,该方法只需一个无滞环单阈值比较器,因而电路简单、动态响应快,特别是时间量化的载波定时保证了开关频率固定不变。给出了避免跟踪失步的一般性条件。仿真和实验结果均证明了该方法的有效性。

SPWM调制方法对比分析

对比分析了三种正弦波脉宽调制(SPWM)控制方法,指出各自的优缺点及应用,给出了一些数学模型,并对基于载波相移的 SPWM(CPS-SPWM)技术进行了较为详尽的分析。

三角载波层叠PWM算法的数字实现与优化

研究了级联型多电平逆变器的三角载波层叠PWM控制的数字实现方法,并对其固有的开关管发热不均的问题进行了优化。最后在两单元级联型多电平逆变器试验平台上验证了数字实现方法及其优化方法的有效性和可实现性。

电压源逆变器三角载波电流控制改进模型

详细分析和推导了电压源逆变器传统的三角载波电流控制PWM方法,指出其具有无法克服固有跟踪误差的缺点,以及可使功率开关器件开关频率固定的优点。提出了改进方法,该方法具有很强的跟踪能力,可供大功率逆变器及有源滤波器等设计作参考。

三相电流型逆变器的PWM控制方法研究

前言：就当前的现状来看,关于三相电流型逆变器PWM控制方法的文献研究甚少,因而基于此,为了提升PWM变频电路整体运行效率,要求当代专家学者应注重深化对此项课题的研究,并全面掌控到PWM变频电路运行特点,且将PWM控制技术应用于电力系统中,形成稳定的运行目标。以下就是对三相电流逆变器PWM控制方法的详细阐述,望其能为当代电力行业系统控制模式的进一步创新与发展提供有利的文字参考。

有源滤波器改进控制方法的仿真研究

有源滤波器通常采用常规的三角载波调制PWM控制方法,具有开关频率固定、输出波形谐波分量较少的优点,但响应速度比较慢、精度低。通过增加输入电压补偿来改进三角载波调制的PWM控制方法,可以提高有源滤波器的补偿精度和实时性,减少开关损耗。MATLAB/Simulink仿真验证了改进方案的可行性。

基于两类脉宽调制方式本质联系的三电平逆变器中点电压平衡控制的研究

为解决中点钳位式三电平逆变器中点电压波动问题,本文基于三电平逆变器空间矢量调制和三角载波调制两类调制方法的本质联系,提出了一种新的中点电压平衡控制方法。这种方法只需电容电压和负载三相电流信息,通过调整小矢量对的时间分配实现对中点电流的控制,控制算法简便易行,有利于计算机数字实现。仿真和实验研究结果证实了所提控制方法的有效性。

多电平逆变器载波调制与空间矢量调制的等效关系

目前对于载波调制和空间矢量调制这两种调制方法之间的关系在多电平领域尚缺乏系统的理论分析与比较。文中在一种通用的多电平空间矢量调制算法的基础上,对多电平空间矢量调制和载波调制方法的开关状态及其作用时间分别进行了详细的解析分析,系统地研究并证明了当采用同样的参考电压时,两种方法之间是完全等效的,并且分析方法和结果普遍适用于任意电平数目的情况。进一步分析了这两种调制方法之间等效关系的本质,通过具体试验结果和应用示例验证了这种等效关系并说明了这种等效关系的意义。这两种多电平调制方法之间的等效关系将使多电平脉宽调制控制策略可以在一个统一的体系下进行研究。

电力电子变换器的单周控制方法的探讨

介绍了单周控制的原理及其在电力电子变换器的几种主要拓扑中的应用,并给出了在常用拓扑中的控制规则。通过与传统的PWM调制方式进行比较,对单周控制的优点及其不足进行了分析,指出了单周控制的发展趋势。

一种降低无刷直流电机EPS系统损耗的PWM控制策略

无刷直流电机电动助力转向(ElectricPowerSteering,EPS)系统由车载蓄电池供电,采用由MOSFET构成的三相电压型逆变器驱动。为了降低无刷直流电机EPS系统的损耗,本文提出了一种新颖的脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)控制策略,即无论EPS系统处于助力状态、回正状态还是阻尼状态,当检测到某一个MOSFET反并联的续流二极管导通时,就给该MOSFET的门极施加驱动信号,以此来降低续流二极管的导通压降和导通损耗,减少其发热,提高逆变器的工作效率。实验证明,本文提出的PWM控制策略在降低EPS系统损耗的同时可以对汽车转向过程的各个环节进行有效的控制,且该方法实现简单,具有较强的实用性。

一种改进的电流控制方法在有源电力滤波器中的应用

给出了并联型有源电力滤波器系统简化数学模型,详细探讨了有源电力滤波器中常采用的三角波脉宽调制电流控制方法,在此基础上提出了一种改进的三角波脉宽调制电流控制方法。通过理论推导得出,在传统控制方法的输出指令电压中增加了一个与电源电压瞬时值成正比的量,提高了变流器输出电压的准确性,使APF实际输出电流能够精确地跟踪指令电流的变化。论文给出了这两种电流控制方法的 Simulink仿真结果,通过比较仿真结果验证了改进的三角波脉宽调制电流控制方法在谐波补偿效果和电流控制精度方面更有优越性。

空间矢量PWM过调制策略的分析和仿真

在阐明空间矢量PWM原理的基础上,分析一种针对空间矢量PWM的过调制控制策略。该策略根据调制比将调制模式分为线性调制,过调制模式 和过调制模式 3个区域,重点分析两种过调制模式,并运用傅立叶级数展开式的方法给出对应模式 下参考角αr和模式 下保持角αh的推导方法。最后在MA TL AB/Sim ulink仿真平台下将这种调制策略应用于感应电机的V/f 控制系统中,对比给出不同调制模式下的调制波形,相电压输出波形和相应的电流波形,并运用F FT分析了不同模式下的谐波频谱。

PWM控制器中阻容耦合导致的非线性分析

为研究受阻容耦合影响后PWM控制器传输特性的非线性,通过定量的理论分析,得到三角波信号激励下阻容耦合的时域响应,并由具体数据仿真实验得出耦合参数对PWM控制器传输特性的影响。通过仿真和实验发现,时间常数偏小时,响应存在超前、衰减和斜率变化3个特征。其中衰减特征影响PWM控制器传输特性的灵敏度和控制范围,即输出幅度衰减,PWM控制器的灵敏度上升、控制范围变窄;斜率变化特征导致PWM控制器传输特性的非线性,即波形的上升段斜率会由大变小、下降段斜率绝对值由大变小。

多电平变换器PWM控制技术发展现状

多电平PWM控制技术一直是多电平变换器研究的核心内容之一。基于传统两电平PWM技术研究的经验,经过近十几年的发展,多电平PWM控制技术已形成了几类不同的实现方法,同时新的控制方法还在涌现。与两电平相比,多电平PWM方法需要面对一些新出现的问题,并拓展PWM控制的内涵,进而形成新的PWM控制思路。按照目前的发展情况,多电平PWM控制方法一般有多电平载波PWM方法、多电平空间矢量PWM方法,以及其他优化的PWM方法。本文对已有多电平PWM控制技术进行了归纳和分析,最后指出多电平空间矢量法和载波调制法在一定条件下具有内在的一致性。

宽输入范围光伏并网逆变器控制方法

为适应光伏阵列的输出特性,光伏并网逆变器通常要具有很宽的直流输入电压范围,这使得其系统特性随直流电压的变化而改变,导致参数选择及优化设计比较困难。本文研制的单相并网逆变器采用三角载波P I控制器进行电流闭环控制,直流电压相对于额定电压变化时,采用同比改变载波的幅值或者同比改变P I控制器的比例、积分系数的方法,可使系统传递函数保持固定不变,这有利于系统稳定性和优化设计。文中给出了1 kW并网逆变器数字控制的设计和实现方法,实验结果表明该方法具有良好的稳定性和动态电流跟踪性能。

基于空间矢量PWM的新型直接转矩控制系统

传统的直接转矩控制存在着转矩脉动大,低速性能差、开关频率不固定等问题。提出了一种基于空间矢量PWM调制的新型直接转矩控制方法,将该控制方法应用到异步电动机调速系统,不仅易于用TMS3 2 0 F2 40 7型DSP的全数字化实现,而且输出的转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定。实验结果显示,该调速系统有着良好的动态性能和全范围的调速精度。