Vienna整流器一种包含过调制区域的调制方法

由于功率因数角的存在和电压矢量过调制,Vienna整流器输入电流会发生严重畸变。在此提出一种易于实现且包含过调制的调制方法,进一步扩展了Vienna整流器的运行范围。详细划分了Vienna整流器的线性调制区和过调制区,通过确定不同区域的边界条件及其对应的调制算法,能够有效地降低输入电流总谐波畸变率(THD)。最后通过实验验证了所提调制算法的优越性和理论分析的正确性。

基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案

为了解决短包结构中前导训练开销过大导致传输效率低的问题,提出了一种基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案。该方案使用循环移位码元对伪随机序列进行调制,并采用M进制过调制序列对多个码元循环移位进行二次调制。接收端利用伪随机序列良好的自相关与互相关特性,实现无前导训练的检测和同步,有效降低了短包前导训练开销。而过调制的引入在携带额外信息的同时,可有效提高码元同步性能。另外,推导了循环移位和过调制后的短包码元同步评价函数,验证了M进制过调制加载信息的可行性。仿真结果表明,在加性白高斯噪声和瑞利衰落信道下,基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案有效提高了码元同步性能,相比于单个过调制序列,该方案额外传输了lbM bit信息。

级联H桥光伏并网逆变器过调制控制策略

针对THCS无法应对模块间输入功率严重不平衡时导致过调制单元调制度大于1.155的问题,在THCS的基础上提出了一种光伏并网逆变器过调制控制策略。仿真结果表明:相同光照条件下,采用THCS控制时由于光伏组件输出功率差异较大,超出其线性调制范围(1.155),并网电流发生畸变THD值为10.6%;而采用过调制控制策略,即使H桥单元调制度大于1.155,依然能够使系统避免发生过调制,并网电流THD值为2.03%,电流质量改善效果较为显著。

考虑功率分配的混合供电型开绕组永磁同步电机过调制算法

针对混合供电型开绕组永磁同步电机系统因功率分配约束难以执行过调制的问题,提出一种考虑功率分配的新型过调制方法。首先分析了传统过调制方法对系统功率平衡的影响,定义了有功电压调制度,使过调制区在考虑功率分配的情况下得到更清晰的界定。为了平衡过调制区的功率分配以及保障不同调制区的平滑切换,基于重新界定的过调制区分别提出定子电压矢量和有功电压的过调制方法。实验结果验证了所提新型过调制方法的有效性和优越性。

一种DPWM过调制技术的实现及应用

针对传统SVPWM存在的不足,在详细分析其原理的基础上,提出了一种将不连续脉宽调制DPWM与过调制技术结合的新技术,分别将SVPWM、DPWM全区域算法应用于异步电机调速系统中进行仿真比较,结果表明,采用DPWM全区域算法,在过调制区内不仅可以保持电机运行时各项指标满足要求,而且可以有效减少逆变器功率器件的开关损耗,提高直流侧电压利用率,降低逆变器三相输出相电压及异步电机定子侧三相电流谐波畸变率。

基于抑制过调制的光伏逆变器高电压穿越策略研究

本文针对高电压穿越过程中的光伏逆变器存在过调制问题,对电网电压暂态过程中的高电压穿越技术进行了分析,并根据直流电压的大小来判定目前存在过调制现象,并对两种过调现象进行了分析。提出一种提升直流侧电压的措施,并建立高电压跨线试验平台,对此进行了研究。试验证明,这种控制策略能很好地抑制过调制,使系统的控制余量和稳定性得到改善。

一种基于载波调制的SVPWM脉冲过调制方法及实现

为了扩大风力发电机组转速范围,以降低机组损耗、提升发电量,文章提出一种基于载波调制的SVPWM (空间矢量脉宽调制)脉冲过调制方法。该方法可实时检测变流器输出电压的调制度和永磁电机的转速,并根据该调制度以及转速的大小对SVPWM调制波形非线性区进行修正,以保证输出最大的基波电压;同时,其无须对矢量所在区间和作用时间进行判断和计算,且对于分区的判断和计算简单,完全兼容线性调制区的载波调制方法,各区间调制可平滑过渡,便于工程实现。将该方法应用到永磁风力发电机组的运行工况中,实验结果显示,机组最优功率控制的转速范围扩大了4%左右,验证了该方法的有效性和实用性。

双级矩阵变换器空间矢量过调制策略研究

针对双级矩阵变换器(two stage matrix converter,TSMC)电压传输比偏低的问题,在空间矢量调制策略基础之上,分别将双模和单模两种过调制技术引入TSMC的整流级和逆变级。分析了这两种过调制技术运用于双级矩阵变换器的基本原理,给出了实现算法,在Matlab/Simulink下进行了算法的仿真实现,并通过仿真实验比较了两种技术的输出性能。实验结果表明,双级矩阵变换器采用过调制技术不仅可将电压传输比提高至1左右,而且输出波形质量较好。为双级矩阵变换器的进一步研究和应用提供了理论参考。

基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制新算法

传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制控制需要预先存储大量的数据,系统存储量庞大,但控制精度却不理想。该文提出了一种新颖的基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制算法,该算法不需要存储数据,能够使逆变器平滑的从线性调制工作状态过渡到六阶梯波工作状态,非常适合数字化应用。文中分析了应用该算法以后, 逆变器输出电压的谐波畸变(THD)情况,以及主要谐波成分百分含量的变化情况,并和其它控制算法进行了技术指标对比。分析及相关实验证明,该算法具有输出基波电压增益线形、谐波电压含量低以及实现简单的优点,非常适合异步电机实际应用。

过调制矩阵变换器的电压传输特性及谐波分析

矩阵变换器电压传输比不大于0.866,是制约矩阵变换器发展的最重要因数之一,因此提高电压传输比的控制策略成为研究热点。矩阵变换器过调制方法在有些文献中提及,但论述简单,并没有实验证明。该文采用过调制方法来提高电压传输比,阐明了这种方法的实质,并通过仿真实验和物理样机实验证明这种方法的可行性和有效性,进一步分析了过调制时的电压传输特性及其谐波分布,其最大电压传输比可达到1.0左右。过调制模式Ⅰ其谐波含量不大,有较好的应用价值,其电压传输比可达0.955。过调制模式Ⅱ则有较大的谐波含量,需加以抑制。

双级矩阵变换器的过调制策略

针对双级矩阵变换器常规调制策略电压传输比低的问题,在不改变双级矩阵变换器拓扑结构的前提下,该文提出了一种可以提高电压传输比的双级矩阵变换器调制策略。该调制策略将双级矩阵变换器分为两级控制:整流级采用常规电流空间矢量合成法;逆变级根据电压传输比的不同要求将电压空间矢量调制区域分为线性调制区和过调制区。根据过调制程度要求的不同,又将过调制区域分为过调制区域Ⅰ和过调制区域Ⅱ,各个区域分别采用不同的调制模式控制逆变级的输出。论文从理论上分析了过调制策略的原理。仿真和实验结果表明,双级矩阵变换器过调制时输出电压基波可以精确控制,谐波畸变率比较小,输入输出电流波形质量好。

过调制区内两电平SVPWM与CBPWM算法的内在联系研究

在低压电机驱动控制系统中,通常采用过调制方式来提高直流电压利用率,进而扩展电机运行范围。为揭示电机驱动控制算法中过调制区内空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modu lation,SVPWM)和载波脉宽调制(carrier-base PWM,CBPWM)算法的内在联系,该文首先分析基于叠加原理的SVPWM过调制算法;然后根据脉宽调制的规则采样法,分别推导出了过调制I段和II段与SVPWM等效的CBPWM调制函数形式;最后给出随着调制度变化相应的等效调制函数的变化规律。理论研究表明:在线性调制区和过调制区内SVPWM都是一种特殊形式的CBPWM算法。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。

利用矢量合成的三电平变流器SVPWM过调制技术

三电平变流器工作于过调制区间时,由于中矢量作用时间较长,所以常规的过调制输出矢量顺序会引起较大的中点电压偏移与波动。常用的中点电压平衡控制在过调制区中应用可以抑制中点电压的偏移,但不能减小中点电压的波动。为减小过调制时产生的中点电压波动,提出了一种新的利用矢量合成的过调制输出矢量顺序,该方法可将中矢量的作用时间减小为常规过调制方式的1/3,在实现过调制目标的同时,最大程度地减小了中点电压的波动,改善了系统性能,且双模式与单模式过调制均可采用该法合成大六边形上的输出矢量。仿真结果证明了所提方法的有效性与可行性。

一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用

过调制能够有效地提高逆变器的输出基波电压,传统的空间矢量PWM过调制算法需要经过复杂的实时计算或查表,不易于实现。针对此问题,研究一种过调制算法,不需要经过复杂的运算和查表,易于实现,能够使逆变器从线性调制区平滑地过渡到六阶梯波工作区,并且输出电压谐波含量低。在两电平逆变器矢量控制系统上对过调制算法进行了实验。理论分析和实验结果表明该算法具有输出电压谐波含量低和实现简便的优点,适合应用于矢量控制系统中。

基于三相桥臂坐标的SVPWM过调制方法

讨论了一种新型的SVPWM过调制方法,并对其过调制性能及谐波成分进行了分析。首先,对经典SVPWM技术进行了分析,探讨了常规过调制策略的实质。其次,引入了新的三相桥臂坐标,在该坐标下将现有的SVPWM的串行合成时间关系推导为并行。最后,给出了线性调制和过调制统一的求解模型,避免了现有过调制算法中控制角和保持角的计算。新方法取消了扇区的概念并简化了计算,可实现从线性调制到六阶梯模式的连续平滑调制。文中介绍了该过调制算法的基本原理,进行了仿真和实验。结果表明,该方法在线性调制和六阶梯模式下调制效果与经典SVPWM方法相当;而过调制区,其输出PWM波形的THD明显小于常规过调制方法。

一种过调制算法及其在永磁同步电动机弱磁控制中的应用

提出了一种逆变器的电压空间矢量PWM过调制算法。和以前的算法相比,它的优点是算法简单实用,不需要计算保持角,当系统有电流环时不需要计算调制系数。在整个调制范围内,即从线性区直到六阶梯模式,算法可以统一处理,不用区分电压矢量处于哪种过调制区,输出电压可以连续变化。结合这种过调制算法,同时设计了一种电压闭环控制的弱磁控制算法。该算法不需要准确地知道电动机参数和转速等变量,将其应用于永磁同步电动机矢量控制系统中,获得了令人满意的效果。文章还介绍了实验系统的构成,给出了实验结果,实验结果证明了理论分析的正确性。

过调制区内三电平SVPWM与CBPWM算法的统一性研究

有效使用过调制策略可提高直流电压利用率,加快电机的动态响应速度,扩大其稳定运行区域。为了揭示过调制区内三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)和载波脉宽调制(carrier-base pulse width modulation,CBPWM)算法的内在联系,在分析SVPWM过调制原理的基础上,用两种方法从不同角度推导与SVPWM等效的CBPWM形式。第1种方法根据伏秒平衡原理推导出与SVPWM等效的CBPWM调制函数中应注入的零序分量表达式;第2种方法根据规则采样规律推导出以调制度为自变量的与SVPWM等效的CBPWM整个调制函数形式。理论研究表明:在过调制区内同样可以用CBPWM方法实现与SVPWM相同的效果。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性与有效性。

矩阵变换器间接空间矢量过调制策略分析与研究

矩阵变换器线性调制区域最大电压传输比为0.866,为克服矩阵变换器电压传输比低的缺点,采用过调制策略成为一种行之有效的解决方法,且不需要额外设备。传统基于不同矢量组合的过调制方法大多数是从逆变级入手,提高矩阵变换器电压传输比,而对整流级即输入电流关注较少,使得输入电流谐波含量较大。在分析传统基于不同矢量组合过调制中六边形矢量和基本矢量对输出电压性能影响的基础上,提出一种新的间接空间矢量过调制策略,对整流级和逆变级采用不同的矢量组合及权重因子优化设计,可获得更小的输入电流谐波和输出电压误差。仿真和实验结果均证明了所提过调制策略是切实可行的。

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 。

适用于双级矩阵变换器的空间矢量过调制策略

针对双级矩阵变换器电压传输比低的固有缺陷,结合电流型及电压型变换器的过调制策略,提出了分别适用于双级矩阵变换器整流级和逆变级的空间矢量过调制策略,该过调制策略使最大电压传输比从0.866提高到1.053,输出电压基波幅值精确线性控制,谐波畸变率较小,其中逆变级调制策略还可有效抑制输入电压突升突降对输出性能的影响,同时无需预存大量数据,算法简单,易于实现。仿真和实验表明了文中过调制策略的可行性和正确性。