空间电压矢量PWM控制的磁轴承开关功放设计

传统的五自由度对磁轴承多采用半桥或全桥结构,导致功率放大部分结构复杂、体积大以及成本高,本文针对目前磁轴承功率放大器的缺点,基于空间电压矢量(SVPWM)控制策略,提出了一种三电平三桥臂功率放大器的实现方法,利用三桥臂同时驱动两个独立的磁轴承线圈,从而减少功率放大器的数量,可以大大减小系统的体积,提高系统可靠性。

基于DSP的空间电压矢量法PWM的研究

叙述了空间电压矢量脉宽调制（ＳＶＰＷＭ）的基本原理，介绍了用数字信号处理器（ＤＳＰ）ＴＭＳ３２０Ｆ２４１生成ＳＶＰＷＭ的方法。这种芯片是专门为电机控制而设计的，擅长实时信号处理，它的优异性能可以实时完成 ＳＶＰＷＭ控制算法，且速度快、精度高。

基于DSP高速信号处理器的空间电压矢量PWM技术的研究与实现

本文详述了空间电压矢量 PWM的原理 ,并对每一扇区矢量作用时间进行推导 ,最后在 TI公司生产的TMS3 2 0 F2 40 DSP高速信号处理器上进行了实现 。

基于空间电压矢量的最小开关损耗PWM技术

在空间电压矢量形成ＰＷＭ波的基础上，通过两个零矢量作用时间的不同分配及调节各矢量作用顺序，形成了不同形式的相电压波形。对开关损耗进行的分析表明，根据负载性质不同，选择合适的相电压调制方式能显著减少开关损耗。用空间电压矢量方法产生最小开关损耗的ＰＷＭ具有计算简单、易于数字实现的特点。

光伏并网逆变器空间电压矢量双滞环电流控制新策略

提出了一种适用于三相光伏并网逆变器的双滞环电流控制改进算法。根据逆变器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦控制,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制。最后利用Matlab/Simulink工具箱和3kW实验平台对双滞环控制算法进行验证。结果表明,该算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效地克服了开关频率变化不固定、开关损耗较大等问题。

改进型双向Z源储能变流器拓扑结构及空间电压矢量调制策略

针对传统Z源逆变器电容电压应力高、启动冲击电流大、存在非正常工作状态、能量无法双向流动等缺点,提出了一种改进高性能双向Z源变流器拓扑。将改进型Z源逆变器中的二极管用一个带有反并联二极管的全控开关代替,通过对全控开关的控制,使Z源电感中的电流可反向流动,电感电压始终被钳位在电容电压,进而消除传统和改进型Z源逆变器在小电感或轻载下出现的非正常工作状态,保持直流链电压稳定。此外,控制电感电流的反向流动还可实现能量由交流侧向直流侧回馈。在理论分析的基础上,提出了一种改进型空间电压矢量调制策略。仿真结果表明,所提拓扑的电容电压应力和启动冲击电流比传统拓扑的更小,可在纯无功负载下运行,并可实现能量的双向流动。

基于矢量合成的三电平空间电压矢量调制方法

提出一种将电压中矢量由冗余小矢量合成的空间矢量调制方法。其基本思想是将中矢量的一部分分解为邻近的小矢量,即中矢量合成参考矢量的一部分效果由邻近的小矢量完成,这样在减小中矢量对中点电压影响的同时,又增加了小矢量对中矢量的补偿作用。在系统动态运行中,若电容电压出现不平衡则可以通过调整冗余小矢量的相对作用时间进行补偿,由于中矢量的部分作用时间均分给相应的小矢量,因此补偿效果明显。仿真和实验结果证实了本文所提调制方法的正确性。

基于空间电压矢量的有源中点箝位型五电平逆变器母线中点电压平衡问题的研究

有源中点箝位型五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)变换器与三电平相比,具有输出电压等级较高、输出功率更大、电流谐波含量较低等特点,在高压大功率领域具有较高的研究价值。以ANPC-5L变换器作为研究对象,采用空间电压矢量脉宽调制控制算法,通过分析ANPC-5L变换器的单相拓扑结构及其工作原理,针对不同开关状态下的ANPC-5L变换器的母线中点电压的波动模型进行研究分析,得出了平衡母线中点电压偏差的公式及ANPC-5L变换器中点电位的平衡域曲线。以此为基础,提出一种有效平衡中点电压的控制方法,通过选择参考电压矢量所在三角形的开关序列及同时控制复用矢量的作用时间之比,实现了悬浮电容电压与中点电压的解耦和平衡控制,最后通过实验进一步验证了控制算法的正确性和有效性。

基于空间电压矢量的变频器能量回馈系统研究

提出了一种新型的基于空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)的整流器定频控制方案,通过理论分析得出了整流器工作在整流状态和逆变状态下实现SVPWM调制的统一占空比计算公式。将PWM整流器用作变频器的前级整流电路,以TMS320LF2407A DSP为内核搭建硬件电路,完成了变频器的能量双向流动实验。实验结果表明,该系统不仅可以使能量双向流动,实现变频器能量回馈,而且能够有效地抑制注入电网的谐波,实现网侧单位功率因数控制,使网侧电流连续,且为正弦波。

一种新颖的空间电压矢量调制逆变器的死区补偿方法

介绍了用于三相逆变器的空间矢量调制 (Space vector pulse width modulation,SVPWM)的基本原理。为防止逆变器的桥臂发生“直通”,必须设置“死区”时间。在分析死区效应对空间电压矢量调制输出电压影响的基础上 ,提出死区电压矢量的概念 ,给出死区电压矢量的求取方法。在一个控制周期中 ,可以预先求出几个死区电压矢量的合成作用矢量 ,对参考空间电压矢量进行校正 ,达到消除死区效应的目的。该方法简单 ,不需附加硬件 ,只需要对原控制软件修改即可实现。实验结果表明 。

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation,SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dualstator-winding induction generator,DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。

空间电压矢量PWM过调制技术的应用与研究

在电动车驱动中 ,为了解决电池低电压下输出大转矩的问题 ,研究设计了空间电压矢量PWM的两种过调制方法 ,实验结果表明能够有效提高输出电压 ,提高输出转矩 。

采用空间电压矢量PWM方法三电平逆变器研究

对基于空间电压矢量的三电平逆变器PWM算法进行了推导 ,用了一种根据参考电压矢量幅值和相位角的变化 ,来生成三电平PWM波的工作模式。采用 16位单片机 80 98组成数字系统 ,编制软件在线实施所提出的PWM波生成方案 ,并带动三相交流异步电动机进行了实验研究 ,验证了所设计的三电平逆变器PWM方案的可行性。

空间电压矢量下SRM转矩脉动最小化

针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点,依据空间电压矢量下直接瞬时转矩控制的理论,通过分析采用基本电压矢量存在转矩失控现象的原因,提出了一种优化直接转矩控制的新方案。该方案以基本空间电压矢量为基础,通过适时地采用新增空间电压矢量,同时优化转矩滞环控制器的方法,达到提高直接转矩控制性能的目的。为验证方案的有效性和正确性,以一台三相12/8极开关磁阻电机为控制对象,将新方案与传统直接转矩控制的效果进行了比较。结果证明,新方案有效地抑制了转矩失控现象的产生,并在进一步减小转矩脉动上有明显效果,最终将转矩脉动控制在±1N·m以内。

基于不定频滞环空间电压矢量的有源滤波器电流控制策略研究

为了提高并联型有源电力滤波器的电流跟踪性能,提出一种基于不定频滞环空间电压矢量的电流控制策略。在该策略中,控制对象选取为实际补偿电流与指令值的跟踪误差,在结合电压、电流两组矢量的空间区域的分布的基础上,给出最佳的电压矢量切换方式,实现不定频滞环空间电压矢量的电流控制,从而使电流跟踪的误差限制在滞环宽度以内。Matlab仿真和实际试验结果都表明此法能消除相间影响,抑制电流的畸变量,在降低开关频率条件下,提高有源滤波器的电流跟踪性能。

用空间电压矢量调制异步电动机的直接转矩控制

为了减小基本直接转矩控制(Basic-DTC)的转矩和磁链脉动,采用空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制相结合(SVM-DTC)的方法。从直接转矩控制的基本原理出发,引入SVM方法,详细给出了一种改进型基于磁链矢量偏差法的异步电动机SVM-DTC的分析与实现过程,同时给出了修正的应用于SVM-DTC的磁链观测方法。仿真研究表明,与Basic-DTC方法相比,该方法除了能使转矩和磁链脉动大为减小外,还具有与传统直接转矩控制一样好的动态性能。最后,给出了SVM-DTC与Basic-DTC的实验对比结果,证明了该方法的有效性。

一种新颖的同时考虑中点电位平衡和窄脉冲消除及死区补偿的三电平空间电压矢量脉宽调制方法(英文)

该文引进了一种简洁高效的三电平 SVPWM 算法。在此基础上,提出一种中点电位控制和窄脉冲消除方法,同时进行了死区的补偿。仿真和实验结果表明,该方法实现简单,输出波形谐波含量小,中点电位得到很好的控制,并较好地解决了窄脉冲问题。同时由于进行了死区补偿,使逆变器在低频输出时波形明显改善,提高了系统在低频时的转矩输出。在用 TMS320LF2407 DSP 为开发平台的三电平实验样机上取得了良好的效果。

用于磁场定向矢量控制的空间电压矢量PWM

电流控制是异步电机磁场定向控制的核心问题之一。本文从力矩电流和励磁电流直流调节分析出发,将电流调节器的输出转化为逆变器的电压参考值,并通过空间电压矢量PWM方法实现电压输出和电流的跟踪控制。该方法在13kW电梯专用变频器上得到实现。理论分析和实验研究表明,SVPWM比SPWM具有更好的电流、电压控制效果。

基于空间电压矢量PWM控制的磁轴承开关功放

针对传统开关功放驱动多自由度磁轴承体积大、功耗大的缺点,设计了一种新型磁轴承功放。该功放采用了三桥臂主电路拓扑结构以及空间矢量PWM控制策略,利用六个功率开关管的八种开关状态相对应的基本电压空间矢量来逼近磁轴承线圈的电压,根据线圈空间电压矢量切换来对其电流进行控制。这种功放能够提供双极性的电流驱动,同时驱动磁轴承两个自由度的绕组,该功放驱动的磁轴承线圈电压具有三态,具有三电平功放低纹波电流的优点。仿真和实验结果表明,该功放可以独立的对两路输出电流进行控制,并且能够控制其很好地跟踪给定信号。与传统类型的磁轴承开关功放相比,减小了体积和开关损耗,提高了可靠性,特别适合于空间环境应用。

基于空间电压矢量细分和调制的永磁同步电机直接转矩控制

研究了一种新型的永磁同步电机直接转矩控制方案。分析了由于空间电压矢量的非连续性导致的转矩脉动。综合利用空间电压矢量细分技术和空间电压矢量调制技术,产生新的空间电压矢量,将其应用于永磁同步电机的直接转矩控制,抑制了由于空间电压矢量非连续性导致的转矩脉动。仿真结果验证了理论分析。