混合级联十一电平逆变器功率与开关损耗双均衡倍频调制方法

混合级联多电平逆变器可以利用较少的开关器件实现较高电平输出,进而得到了广泛应用;但实现高低压单元间功率均衡难度更大。直流侧采用电池组模块进行供电时,功率达不到均衡会使得各H桥单元对应的电池组模块处于不同的放电特性,增大了故障概率和维修难度且增加了后期的维修成本。针对此问题,提出2种1:1:1:2混合级联十一电平逆变器功率和开关损耗双均衡倍频调制方法。首先,2种方法分别对3个低压单元采用三角载波、重构载波进行移相,从而实现在全调制度范围内将逆变器的等效开关频率由fc提高至6fc/12fc;使得低压单元各开关器件开关次数均围绕在60次/174次左右上下浮动,实现了低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时低压单元输出功率均围绕在657.5 W/293.5 W/73.5 W上下浮动,实现低压单元间的功率均衡,其次对高压单元采用阶梯波低频调制,随调制度的变化对导通角进行动态调整,使得高压单元各开关器件开关次数均为1次,实现了高低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时高压单元与低压单元输出功率均围绕在1317 W/657.5 W、586 W/293.5 W、146.5 W/73.5 W上下浮动,实现了高低压单元间功率均衡,之后对比分析2种方法各自的优缺点及其适用场合。最后,通过实验验证该方法的正确性和可行性,并给出了直流电压比为1:1:1:...:x的混合级联H桥逆变器双均衡的普适方法。

倍频调制在电力有源滤波器电流检测中的应用

提出了一种电力有源滤波器补偿参考电流的倍频调制检测新方法。该方法的优点是不使用乘法器进行信号调制，降低了对输入低通滤波器的通频带要求，直流和偶次谐波分量对检测精度没有影响。尤其是它可以消除有限个低次奇次谐波对检测结果的影响。该检测计算电路实现简单，成本低，可广泛应用于单相、三相有源滤波器补偿参考电流的实时检测。仿真和实验结果证明了这种检测方法的有效性。

基于倍频调制的单相全桥逆变器仿真实验研究

通过对全桥型逆变电路的原理仿真与实验研究,采用单极性倍频SPWM调制方式,在逆变器在开关频率较低的情况下,能够有效地降低输出电压波形的总谐波失真,改善输出电压波形的质量,使主电路的输出滤波参数减小了很多,进一步提高了逆变器的效率。

混合十三电平逆变器的倍频调制及功率均衡方法

在逆变器输出电平数目相同的情况下,相比传统级联多电平逆变器,直流侧电压比为1:1:1:3的混合十三电平逆变器拓扑能够减少使用的直流电源和开关器件数量。为解决该拓扑级联单元间输出功率不均衡的问题,并实现倍频调制提高等效开关频率,提出一种在高压单元采用阶梯波调制、低压单元采用融合载波移相和载波移幅的混合倍频调制策略和该策略下的功率均衡控制方法,从而实现了全调制度范围内4个单元之间的输出功率均衡以及3个低压H桥单元之间开关损耗的平均分配,同时保证高压单元功率器件工作在基波频率状态,降低损耗,且逆变器输出电压波形具有3倍频特性。最后通过仿真和实验证明了理论分析的正确性及方案的可行性。

混合不对称CHB倍频调制策略的研究

针对混合不对称级联H桥(CHB)多电平逆变器产生的电流倒灌和输出电压谐波特性较差的问题,本文提出了一种基于LS-PWM的倍频调制策略,对混合频率调制下所得脉冲进行了逻辑重组,消除了两单元极性不一致的情况,改善了相电压频谱分布情况,使得主要低次谐波以2N倍数次为中心分布,从而降低了混合CHB逆变器输出电压低次谐波含量,提升了逆变器输出电能的质量。最后通过仿真研究和实验验证证实了所提方法的正确性。

基于加权平均采样的单极性倍频调制策略研究

针对对称规则采样引起非期望载波谐波,非对称规则采样增加控制器计算负担等问题,提出了一种加权平均采样脉冲宽度调制(PWM)策略。通过对调制信号进行重构,利用双重傅里叶变换建立了精确谐波解析表达式,并分析了不同加权系数对逆变器输出谐波性能的影响,详细阐述了该单极性倍频调制策略的应用优势及其具体实现方法。实验结果表明,所提出的调制策略可有效抑制单极性倍频调制输出的奇数倍次载波谐波,且算法简单易于实现,降低了系统对控制器的实时性要求。

矿用静止无功发生器单极倍频调制策略

矿用静止无功发生器是SVG(Static Var Generators)技术与防爆技术相结合,成功研发的新一代煤矿井下无功补偿产品。其调制策略的核心思想是首先对检测部分所得到的信号进行采样,然后通过采样值与给定值协调工作共同作用来得到系统需要的控制信号和一些相应的特性关系,无论哪种控制方式都是围绕这一中心思想进行的,提出了一种适用于矿用静止无功发生器的调制策略,既能实施补偿负荷无功,又能改善负荷接入电网点的电压波形。

二倍频调制对开环光纤陀螺工作特性的影响

开环光纤陀螺(FOG)常使用压电陶瓷(PZT)实现非互易性相位偏置,但相位调制中的非线性会造成工作点不稳定和Sagnac相位解调误差。本文对PZT二倍频调制和相位延迟导致的寄生调制信号进行了理论分析,进而提出在小角度Sagnac相移输入时利用二、四次谐波监控工作点,在Sagnac相移逐渐变大时利用一、三次谐波监控工作点;同时对比了相位延迟角为0°和90°所引起的工作点不稳定,采用较大相位延迟角可将工作点绝对误差降低到10-5水平,相位解调误差降低到10-5rad水平。

单极倍频与单极性调制策略对比及特性分析

以单相全控桥式逆变电路为基础,详细分析了PWM控制技术中单极性调制与单极倍频调制的控制差异。通过开关管的状态分解和输出波形对比,阐释了单极倍频调制方式下的倍频效应。通过面积等效原理得出两种方式下的电压输出表达式,总结其调制关系,并根据双重傅里叶变换得出谐波分布规律和差异。论述过调制状态下波形、调制效果及谐波的影响。最后通过MATLAB/Simulink仿真验证控制策略及理论分析的正确性。

电光调制中半波电压测量方法的研究

半波电压是表征电光调制时电压对相位差影响大小的一个非常重要的物理量.以铌酸锂(LiNbO3)晶体的横向电光调制为例,具体分析了半波电压的物理意义,讨论了输出光强与外加电压的关系,介绍了3种测量方法(光通信模拟法、极值测量法、倍频调制法)的测量原理和操作过程,对3种方法的测量结果进行对比讨论,并且提出了两种改进线性调制的方法.最后介绍了电光开关的一种应用.

电光调制实验中半波电压的测量

半波电压是表征电光调制时电压对相位差影响大小的一个非常重要的物理量。根据其物理意义,介绍了三种测量方法:光通信模拟法、极值测量法、倍频调制法。具体介绍三种方法的测量原理和操作过程,把测量值与理论值进行比较,并对三种方法的测量结果进行对比讨论。最后介绍了电光开关的一种应用。

正弦波逆变器SPWM调制教学研究

针对教学中各种SPWM调制方式难以厘清,将SPWM信号(弱电)转化为电压(强电)并统一分析存在困难等问题,先从其工程来源引出几种调制方式,对载波比为奇数及3的倍数的波形对称性进行了数学推导进而分析了各自优缺点。接着给出基本桥式变换单元并分析了在SPWM弱/强电转换中的桥梁作用,延伸出单/三相桥式逆变器并给出电压利用率计算方法,最后对倍频单极性及混合调制问题进行了扩展分析。

磁调制式直流小电流有源传感器

在基于磁调制原理测量直流小电流方法的文献中,并没有给出实际的测量电路。在实际应用时,简单地根据原理电路制作的传感器很难实现较高精度的测量。在对3种磁调制原理电路进行实验研究的基础上,开发了一种实用的倍频磁调制式直流小电流有源传感器,对相关的激励源电路、磁调制电路和信号处理电路的要点和关键参数进行了分析和介绍。实验表明:所研制的传感器具有较高的分辨率和测量精度,能够满足工程实际的需要。

直流单极倍频脉宽调速

本文提出了一个采用单极倍频脉宽调制技术构成的实用的直流调速电路 ,以满足较高的调速指标。文中叙述了该电路的原理及基本组成。

新型两单元逆变器的调制策略及其功率均衡方法

传统两单元级联H桥逆变器输出电平数较少,且在传统载波移幅调制策略下存在各单元输出功率不均衡的问题.针对上述问题,提出了一种不对称级联八开关逆变器拓扑结构,并针对所提拓扑提出了一种改进型POD-PWM功率均衡调制策略.该逆变器由两个相同的不对称八开关七电平逆变器级联而成,能够输出十三电平的电压,在减少开关管的同时实现了一个输出周期内各单元之间输出功率的均衡.最后通过仿真与实验验证证明了所提拓扑及其功率均衡方法的正确性与可行性.

基于单极倍频前馈解耦的STATCOM输出谐波抑制

基于单极倍频的STATCOM谐波治理方法,首先根据逆变级联参数推导出谐波成分,针对基波与边带谐波在单极倍频载波移相调制技术加以应用,具有三电平特性的单极倍频使得逆变输出接近正弦波。进一步地,为了提高补偿器输出的电压和电流质量在dq坐标系下加入电压前馈与电流解耦控制技术,实现参数的独立控制与追踪,控制电网电流的稳定。通过仿真与实验结果表明,在加入该控制技术后,谐波治理有明显改善,且电网电流稳定。

基于双闭环控制的单相逆变器研究

针对逆变器带非线性负载时畸变电流在逆变器出阻抗上产生谐波压降导致输出电压波形畸变的问题,建立了单相逆变器的数学模型,确定了固定开关频率的电压外环电感电流内环的瞬时值双闭环控制策略,采用单极性倍频调制方式,搭建了以STM32为控制核心的单相逆变器实验样机并进行了相关实验。实验结果表明,在双闭环控制策略控制下逆变器输出电压波形可得到及时补偿,输出电压波形正弦度高,电压谐波含量小。

近地表电磁探测多频数字驱动信号产生技术

针对近地表频率域电磁探测对发射信号的要求,以单极性倍频正弦脉宽调制技术(Si-nusoidal pulse width modulation,SPWM)为基础,利用现场可编程门阵列(Field-programma-ble gate array,FPGA)作为硬件平台,构建了基于嵌入式NiosII软核的片上系统SOPC(Sys-tem-on-a-programmable-chip);采用硬件描述语言(Verilog)实现多频SPWM的数字算法,产生频率间隔小、谐波失真(THD)低的多频数字驱动信号,克服了伪随机法频率间隔固定、系统结构复杂、位流法过分依赖负载线圈、算法复杂的缺点。最后,通过理论仿真和试验验证了本文方法的优越性。

并网逆变器间接电流解耦控制策略的研究

针对传统并网逆变器相位幅值控制(PhaseAmplitudeControl,PAC)存在的控制灵活性差、误差较大的问题,提出了一种改良的基于相位幅值解耦控制(PhaseandAmplitudeDecouplingControl,PADC)的间接电流控制策略。该策略通过在工业标准允许范围内牺牲功率因数!值,有效地解决了PAC电压幅值和相位两大控制参数的耦合问题,使其可以分别独立地控制,从而提高了控制的稳定性和灵活性,并降低了由电网电压突变、谐波和电感器等效电阻动态变化造成的静态误差。实验结果证明了该控制策略的有效性,且由于实现简单,具有较强的应用价值。