基于区间信号提取的Ⅱ型不对称级联逆变器新型PWM调制策略

与传统对称级联逆变电桥(cascaded H-inverter bridge,CHB)逆变器拓扑相比,Ⅱ型不对称CHB多电平逆变器的直流电压按2i的指数规律分配,具有以更少级联单元输出更多电平的优势。但在传统调制策略下,会出现电流倒灌问题,为此提出一种基于区间信号提取的新型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)策略,通过原始脉冲信号与提取的区间信号逻辑组合的方式彻底解决所有Ⅱ型不对称拓扑电流倒灌的问题,同时还能保证输出电压的波形质量。最后以直流侧电压比为1:2:4和1:2:4:8两种不同的Ⅱ型级联拓扑为例,通过搭建仿真模型和实验平台验证了所提方案的正确性和可行性。

一种改进型PWM调制策略逆变器的研究与应用

针对带独立直流源的级联型多电平逆变器各逆变单元间应力分配不均衡的问题,提出了一种新的调制方法。通过控制各逆变单元开关的导通顺序和导通时间来改善各逆变单元间应力分配不均衡,从而使整个逆变器工作得更稳定。本文所提出的调制策略对于级联型逆变器的控制方法的设计是新的尝试,用9电平的级联型逆变器的拓扑结构作为例子阐述上述控制策略的思想.对于N电平的级联型逆变器,提出了用分组循环思想来解决传统的循环控制策略过于复杂而难于实现的问题,并通过仿真试验来验证所提出的控制策略。

一种新型模块化多电平换流器调制策略研究

介绍了适用于轻型直流输电系统(VSC-HVDC)的模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构及原理,并提出一种适用于MMC的新型移相载波调制策略(CPS-SPWM)。基于MMC的能量均衡和电压平衡问题,还提出了和调制策略相协调的电容电压均衡控制方法,最后通过Matlab/Simulink搭建了MMC仿真模型,结果证明所提出的控制方法可以有效地平衡换流器子模块的电容电压,并且保证MMC外部输出良好的交流电压和电流。

抑制无刷直流电机转矩脉动的新型PWM策略

针对电机换相时转矩脉动过大的问题,提出一种新颖的PWM策略。换相时,改变相关功率管调制序列,由两两导通方式变为三管调制,同时确定最佳PWM占空比,结合电机数学模型,分析了这种PWM方式抑制转矩脉动的原理。同时提出通过定子端电压和PWM电平来确定续流时间,该方法不需要检测定子电流,不依赖电机参数,避免了参数敏感性对续流时间的影响。同时不区分高速还是低速,具有更好的普适性。仿真实验表明,与传统ON-PWM法相比,所提出PWM策略无论在低速还是高速,都能准确确定电机续流时间,快速抑制转矩脉动,提高了无刷直流电机控制性能。

二极管钳位型五电平逆变器电容电压平衡域研究

分析了二极管钳位型多电平逆变器在全负载范围内的电容电压平衡问题。首先在五电平逆变器数学模型的基础上对电容电压平衡规律进行分析;然后详细研究了逆变器开关切换规则与PWM控制策略,进一步提出采用目标函数最优的方法对可行开关序列寻优,实现电容电压平衡控制。仿真分析得出了全负载范围内的电容电压平衡域曲线。结果表明,在高功率因数和大调制比下电容电压很难达到动态平衡,五电平逆变器很难直接应用于全速度范围的中压交流调速领域。

车用永磁同步驱动电机高性能控制技术

磁钢内置式永磁同步电机(Inner Permanent Magnet Synonymous Motor,IPMSM)由于低速出力大、高速恒功率、高效率等优越性能,广泛应用于新能源车驱动领域。混合动力及纯电动汽车等新能源汽车要求搭载的驱动电机在体积小型化的同时具有低速大扭矩、宽转速范围和高输出功率的特点,这一矛盾给电机设计带来困难。提出若干针对IPMSM的高性能控制技术,通过不同模式下的最优电流控制轨迹规划、低速增扭控制、基于高调制率PWM策略的电压矢量弱磁控制等技术手段有效提升了电机在相同尺寸约束下的输出功率和输出扭矩,同时提高了系统效率。台架标定和性能试验数据与理论分析基本一致,验证了所提出技术的有效性和先进性。