基于四开关SVPWM控制算法的永磁同步电机矢量控制系统的研究

本文在深入分析了四开关逆变器的运行原理的基础上,深入研究了四开关SVPWM控制算法,提出了三种四开关SVPWM的DSP实现方法,并对三种方法进行比较。分析了三相四开关永磁同步电机矢量控制原理,仿真和实验结果表明,采用"五段式"SVPWM方案的三相四开关永磁同步电机矢量控制系统具有更好的性能。

四开关三相永磁同步电动机矢量控制系统

四开关三相逆变器作为传统六开关逆变器故障后重构拓扑得到了研究重视。该文研究了四开关三相永磁同步电动机矢量控制系统,分析了四开关逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,并在搭建的仿真和实验平台上进行了对比研究。结果表明,四开关逆变器的采用实现了永磁同步电动机驱动系统的容错运行,同时由于使用较少的功率器件也减小了系统体积,降低了成本。

三相四线系统中SPWM与SVPWM的归一化研究

对三相三线（3P3W）和三相四线（3P4W）两种接线制式下正弦脉宽调制（SPWM）和空间矢量脉宽调制（SVPWM）的发生原理和数字实现进行了深入分析。研究表明，虽然3P3W系统中SVPWM在谐波抑制和直流电压利用率上均优于SPWM，但在3P4W系统中两者从控制效果上看是一致的，

自然坐标系SVPWM四桥臂中频逆变器调制策略研究

三相四桥臂中频逆变器逐渐成熟,能满足航电和雷达设备对中频电源的需求,且能在不平衡负载下保持三相电压稳定。为研究逆变器带不平衡负载能力,首先分析了自然坐标系下空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,减少了在αβγ坐标系下坐标变换、矢量选取与占空比计算的复杂性,利于实现DSP数字化控制。通过分析三相四桥臂的平均电流模型,实时采样负载电流并计算参考电压,使逆变器能适应各种不平衡负载,采用PI控制稳定系统输出电压。经仿真和实验验证,逆变器带非线性负载和不平衡负载能力强,输出电压波形THD小。

船用五相感应电动机的矢量控制研究

为实现高性能的船用五相感应电动机变频调速,对考虑三次谐波子空间影响的转子磁链定向五相感应电动机矢量控制进行了研究。根据五相感应电动机的数学模型,建立矢量控制方程,构建基波及三次谐波子空间的电流闭环解耦模型,详细讨论了考虑三次谐波的五相最近四矢量SVPWM的算法实现。建立了五相感应电动机的矢量控制系统仿真模型,根据螺旋桨负载特性进行调速系统起动和过载的动态仿真,仿真结果表明,基于该结构的控制系统,具有较好的动、静态性能及抗扰能力。

五相逆变系统的SVPWM实现方法

分析了五相逆变系统的SVPWM调制机理,提出了一种能同时抑制输出电压电流中3次谐波的NFV-SVPWM具体实现方法。文中对空间电压矢量作用时间、扇区判断、功率开关切换顺序等核心部分进行了推导演算,并分别在Matlab/Simulink和TMS320F28335中建立了NTV和NFV两种SVPWM调制方式的仿真模型和生成代码,对提出的SVPWM生成方法进行了验证。最后对NTV和NFV两种SVPWM调制方式的输出相电流和相邻线电压进行了FFT分析,得出了各自的主要谐波成分和含量。

抑制共模干扰的矢量控制技术研究

通过分析三相四桥臂逆变器工作原理及工作模式,推导出三相四桥臂逆变器共模电压的计算公式,由此提出一种运用于三相四桥臂逆变器的改进型SVPWM调制技术。针对新的调制技术,运用Matlab/Simulink进行建模仿真。仿真结果表明,采用三相四桥臂逆变器改进型SVPWM控制技术在不改变直流电压利用率和输出电流谐波含量的情况下,能有效地抑制变流器共模干扰。

六相电压源逆变器的SVPWM控制策略分析

在对六相电压源逆变器矢量控制的分析基础上,结合六相系统电压矢量开关模式的特点,通过对两个零矢量在开关周期中的合理分配,提出新的适用于六相电压源逆变器空间矢量控制方法。该方法在保证输出性能的前提下可以有效地降低开关损耗。仿真结果验证了该方法的有效性。

五相容错式磁通切换永磁电机SVPWM控制

五相容错式磁通切换永磁(FT-FSPM)电机是一种新型多相永磁无刷电机。分析了五相电机工作原理和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的32个空间电压矢量,并以第二扇区为例,采用相邻最近四矢量算法推导了该电机的开关顺序表和电压作用时间,并对开关时间和扇区进行了仿真,设计了基于SVPWM的五相FT-FSPM电机控制策略,搭建了系统实验平台,仿真和实验结果表明,该方法可以有效实现五相FT-FSPM电机系统控制,并具有较好的动态性能。

基于间接空间矢量调制的矩阵变换器控制策略仿真

矩阵变换器因其具有的众多优良特性而受到人们关注。然而其所需功率开关众多，拓扑和控制都很复杂，在一定程度上限粕了它的发展。本文研究了基于虚拟直流环节的间接空间矢量调制策略结合四步换流控制策略，在仿真中验证了该控制策略。仿真结果输出了正弦的交流电压和输入电流，取得了良好的效果。

CRH1与CRH2动车组牵引变流器性能比较与优化

动车组牵引变流器的性能是评估动车组安全高效运行的重要指标之一。以CRH1A和CRH2A型动车组牵引变流器为对象,基于Matlab/Simulink仿真软件对两种变流器的性能及其优化进行了研究。根据两种变流器主电路实际设计参数分别建立了各自的仿真模型,比较和分析了相应主电路结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。在此基础上,探究了空间矢量脉宽调制SVPWM控制策略应用在CRH2A型动车组变流器中对改善变流器输入输出特性及动态性能的效果,通过仿真建模初步验证了该结论。仿真结果和数据基本符合预期目标。

共直流母线五相双逆变器共模电压抑制策略

由双逆变器驱动的五相开绕组电机在单一直流电压源供电时,PWM矢量调制策略将使逆变系统不可避免地产生共模电压。研究了一种消除五相双逆变器系统共模电压的方法。该方法利用最近四矢量空间矢量脉宽调制以及空间电压矢量解耦的原理将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为144°的等效参考电压矢量,并由两个五相逆变器分别单独产生,以此抑制双逆变器系统共模电压。仿真模型验证了该方法的正确性和有效性。

船用五相感应电动机的系统建模与仿真

为研究船用五相感应电动机的性能,在其相坐标系动态数学模型的基础上,通过坐标变换得到其在α-β坐标系下的动态数学模型;采用最近四矢量空间矢量脉宽调制(NFV-SVPWM)技术对五相电压源型逆变器进行调制。基于该数学模型,构建NFV-SVPWM电压源型逆变器供电的五相感应电动机的系统仿真模型,根据螺旋桨负载特性进行系统的起动和过载动态仿真。仿真结果表明,系统的转矩脉动小,抗扰能力强,具有较好的动态性能和稳态性能。

三相逆变器的非相邻模态切换控制

随着大容量、新能源、特殊环境电能变换技术的不断发展,能源行业对三相逆变器的性能指标和可控性的要求也日益苛刻,传统控制方法很难满足实际应用的需要。为此,设计了一种三相逆变器的非相邻模态切换控制方法,在相同的载波频率下,该控制方法与传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法相比具有更低的开关频率,从而可以有效降低系统功耗,提高系统效率。仿真及实验证明该新型控制策略的有效性与可行性。

五相永磁同步电机模型预测电流控制仿真分析

基于五相永磁同步电机(Five-phase PMSM)的扩展Park变换矩阵,建立五相PMSM在两相旋转坐标系下的数学模型,分析两电平五相电压源型逆变器的工作原理。借鉴矢量空间解耦控制的思想,令基波空间的直轴电流id1=0,直接控制交轴电流iq1实现电机转矩的控制,并设计了一种可抑制三次空间谐波的相邻四矢量(Near Four Vectors,NFV)SVPWM算法。为提升电流控制性能,研究了五相PMSM的有限集模型预测电流控制(Finite Control Set Model Predictive Current Control,FCS-MPCC),构造电流预测模型、设计目标函数并选取合适的控制集。基于Matlab/Simulink完成仿真建模和对比分析,仿真结果表明:FCS-MPCC比传统的矢量控制具有更好的电流动态响应性能。