DC-DC变换器随机脉宽调制选择性谐波消除方法

针对高频DC-DC变换器在矿用电机车等领域产生电磁干扰和电磁振动等问题,采用DC-DC变换器随机脉宽调制(Random Pulse Width Modulation,RPWM)选择性电压谐波消除方法有选择性地消除危害性较大的特定次谐波.分析DC-DC变换器选择性电压谐波消除机理,推导随机PWM选择性消谐通用计算公式,从而选择性地消除特定频率及其整数倍频率下的谐波噪声功率.研究结果表明:与传统RPWM和定开关频率PWM方式相比,RPWM选择性电压谐波消除方法能够显著降低特定频率处的谐波噪声功率,将开关频率及其整数倍处集中分布的谐波比较均匀地分布在选定频率范围内.

选择性谐波消除法在多电平逆变器故障调制中的应用

随着多电平逆变器应用的增多,其开关故障运行控制问题也尤为突出。将选择性谐波消除法SHE(selective harmonic elimination)应用到多电平逆变器的容错控制中,提出一种提高系统可靠性的新型方法。利用SHE方法通过只屏蔽故障单元,不降低非故障相逆变器的容量进行容错。原来的SHE方法只能修正电压幅值,通过改进SHE来修正相移角的容错控制方法,可以使逆变器输出均衡的线电压和负载电压。提出的SHE方法容错控制适用于多电平逆变器的不同拓扑结构,对逆变器的低次谐波消除效果较好,补偿谐波具有灵活性和实用性。仿真和实验结果验证了提出方案的有效性。

运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究。提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波。新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间。对于每一个被要求消除的谐波,如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角。模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除。

运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究。提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波。新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间。对于每一个被要求消除的谐波,如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角。模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除。

三相逆变器随机空间矢量脉宽调制选择性电压谐波消除方法

传统随机脉宽调制(RPWM)策略不能选择性消除或降低系统特定次频率谐波。该文提出一种三相电压型逆变器随机SVPWM(RSVPWM)选择性电压谐波消除方法,利用脉宽调制(PWM)脉冲傅里叶级数中的前后项相互抵消,消除特定次频率谐波,并给出两种选择性电压谐波消除思路。在此基础上,利用占空比、随机整数k、开关频率范围和待消除频率,计算开关周期值,推导开关周期、随机整数k以及其对应频率上下限的通用公式。该方法在实现传统RPWM功能的同时,还能选择性降低特定频率及其整数倍频率的噪声功率,仿真和实验结果证明了该方法的有效性。

基于Walsh变换的多电平逆变器谐波消除技术(英文)

将Walsh函数引入到多电平逆变器选择性消谐法(SHE)开关角的求解中。为此,在介绍Fourier-Walsh变换的基础上,得出了级联型多电平逆变器基于Walsh函数的消谐模型,并提出了一种快速求解消谐模型在基波幅值整个变化范围内开关角的全部解的方法。应用分析表明所提方法是可行的,级联型多电平逆变器开关角的解是关于基波幅值的分段线性方程。因此,所得的分段线性方程解决了逆变器SHEPWM技术在线求解开关角的难题。最后,多个算例的计算结果和实验结果证实了该方法的正确性。

特定谐波消除法在T型三电平并网逆变器中的应用

特定谐波消除法(SHEPWM)具有等效开关频率低、输出电压质量好及损耗小等优点,本文介绍了应用于T型三电平并网逆变器的特定谐波消除法调制方法;分析了开关角个数的选取原则及求解方法,对控制环路的实现和设计方法进行了介绍。在此基础上,比较了特定谐波消除法与空间矢量调制(SVPWM)两种调制方式对逆变器并网电流谐波和效率的影响,对电网谐波对并网电能质量的影响进行了探讨,并在10 kW T型三电平并网逆变平台上进行了实验验证。

单相逆变器随机PWM选择性消谐滞环随机扩频方法

在随机脉冲宽度调制(RPWM)中,要求逆变器的瞬时开关频率分布在较宽的频率范围内,以获得较好的随机性。然而,当开关频率持续偏高时,逆变器的开关损耗将会增加;当开关频率持续较低时,会引起输出电流纹波的增加。现有的RPWM选择性谐波消除方法在随机扩频的过程中不能有效地控制逆变器的开关频率。该文提出一种单相逆变器RPWM选择性消谐滞环随机扩频方法。根据RPWM策略中有效随机数k与开关频率的关系,合理选择随机数k,既可以保证逆变器瞬时开关频率在较宽的范围内随机分布,又可以将平均开关频率控制在预先设定的频率范围内。在RPWM选择性消谐过程中,当开关频率较低而引起电流纹波增加时,该方法可以通过提高平均开关频率来减小纹波。

电网电压含低次谐波且不平衡下的SHEPWM算法与滤波器设计方法

由于选择性谐波消除调制（SHEPWM）算法同时具有开关频率低和输出谐波性能好的特点，因此SHEPWM算法非常适用于高电压大功率的并网逆变器。然而，目前几乎所有关于SHEPWM的研究都是基于理想电网的。电网中的电压不对称和低次谐波都被忽略了，而这些对SHEPWM性能影响非常大。基于三电平并网逆变器的拓扑，研究了SHEPWM在非理想电网电压情况下的特点。并且提出了一种改进的SHEPWM算法来解决电网电压不对称的问题。同时提出了一种新的滤波器设计方法来减小电网电压低次谐波的影响。最后仿真结果证实了所提出方法的有效性。

单相电压型PWM逆变器谐波抑制方法

为解决电力电子变流器在逆变器通断控制过程中会产生较多的电压和电流谐波成分的问题,针对逆变电源中的低次谐波,提出一种基于差分进化法的单相电压型逆变器SHEPWM控制方法;利用遗传算法确定载波的开关频率,并通过载波层叠策略实现级联逆变器的随机PWM控制,降低集中在逆变器开关频率及其整数倍频率附近的高次谐波峰值。

基于Walsh变换的PWM优化脉冲调制方法

选择性谐波消除技术在计算开关角时涉及到非线性超越方程的求解,需要对开关角赋初值进行离线迭代计算,很难保证初值求解一定收敛,而且选择性谐波消除技术只能控制谐波幅值,不能控制相位。基于上述原因,提出基于Walsh变换的计算方法,得到求解开关角的线性表达式,不需要对开关角赋初值,简单的线性计算就可以得到开关角的值,并且可以同时达到对谐波幅值控制和相位的控制,最后通过算例证明了该方法的正确性。

基于改进粒子群优化算法的可控发射电流频率SHEPWM控制方法

针对传统方法控制的发射电流频率间隔固定、频域不完全可控的问题,为提高频率域电磁测深效率,提出一种基于改进粒子群优化算法的可控发射电流频率的选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制方法.先根据勘探目标计算出期望的频谱,再根据发射电流的时频域特性建立半周期镜像对称SHEPWM非线性方程组,最后采用改进粒子群优化算法对非线性方程组求解,得到对应的开关时刻序列,由开关时刻序列控制发射系统逆变器,即可输出探测所需的发射电流.当勘探特定深度目标时,发射系统可输出最优的发射电流,进而提高纵向分辨率.

基于SHEPWM阶段控制的航空电磁发射波形研究

为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方程组,利用神经网络递归算法求解出对应交变梯形波电流的开关时刻序列。仿真和实验验证表明:半周期镜像对称SHEPWM阶段控制策略在保证发射波形质量及探测精度的前提下,能有效降低开关损耗。

逆变器消谐模型求解中矩阵求逆的算法研究

针对消谐方程求解过程中的矩阵求逆问题 ,分析了各种求逆方法及其运算量 ,并对矩阵求逆方法进行了算法的稳定性分析 ,找到影响消谐方程数字化求解收敛性的根本原因是消谐矩阵的病态性质引起的 .提出了具有可紧凑存储法思想的高斯 -约当初等变换求逆方法 ,并细述了其计算步骤 ,该方法具有占用存储资源少、运算量较小、易于实现并行运算等优点 ,不失为一种有效的消谐矩阵求逆算法 .

基于遗传算法提高超声波电源功率因数的研究

在SPWM的超声波电源中,输出电压常出现畸变,提出了一种使用遗传运算规则提高超声波电源功率因数(消除高次谐波)的方法。为了获得最佳开关角,叙述了计算方法步骤,通过离线计算,可以得到消除超声波电源中输出电压的3次、5次、7次谐波的最优开关角。运用Matlab软件的仿真波形和实用电源实验波形,都表明了遗传运算规则提高功率因数有缩减计算量,快速收敛和保证最优等优点。