基于SVPWM调制策略的T型三电平逆变器研究

针对T型三电平逆变器在新能源发电领域的广泛应用,分析了T型三电平逆变器的结构和工作原理,阐述了空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)策略的思想,详细介绍了参考电压矢量位置判断、基本矢量作用时间计算和基本矢量作用时序生成三个步骤的实现方法.借助Matlab/Simulink软件搭建了基于SVPWM调制策略的T型三电平逆变器的仿真模型,仿真结果验证了仿真模型的正确性和SVPWM调制策略的有效性.

基于SVPWM补偿优化的三电平NPC并网逆变器容错控制

为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通过分析故障后八开关三相逆变器(eight switch three phase inverters,ESTPI)拓扑开关状态对应的共模电压大小,确定参考电压矢量合成规则;然后,通过一个基波周期内中点电流情况分析中点电位波动机理,进而对空间矢量合成进行调节补偿;最后,设计低通滤波器和滞环控制器进一步对补偿进行优化调整,保证并网电流质量的同时有效抑制了直流母线中点电位偏移。仿真结果表明,该容错控制策略能够实现三电平NPC并网逆变器单相桥臂故障后并网系统的稳定可靠运行,每个基波周期有三分之一时间的共模电压得到改善,优化补偿后的并网电流质量显著提高,且在并网电流突变时具备良好的控制特性。

三相电压型逆变器SVPWM控制系统设计

三相电压型逆变器是电力电子领域中的重要研究方向,它在各种应用中具有广泛的用途,如可再生能源系统、电机驱动、电网互连等。其本原理包括将直流电源转换为交流电源。它通过控制开关器件的通断来调整输出交流电压的幅值和频率,从而实现电压型逆变。基于此,探讨了如何利用电力变换器来提高电能。重点关注电力变换器的电路,并通过实验来证明它的可靠性。使用DSPIC30F4012控制器来控制电路,并使用电力变换器的电路来实现变换。还分析了如何利用电力变换器的调制技术来提高电源的性能。在软件设计部分结合Matlab中的Simulink工具箱进行仿真,建立了三相半桥式电压源型逆变电路的仿真模型,并对其进行FFT分析。

计及采样扰动抑制的电压源逆变器三矢量无模型预测电流控制方法

针对传统电压源逆变器无模型预测电流控制(model-free predictive current control,MFPCC)方法存在电流纹波大、电流梯度更新停滞以及预测性能易受采样扰动影响的问题。该文提出一种计及采样扰动的三矢量MFPCC方法。在一个控制周期应用3个基本矢量,并根据价值函数计算矢量作用时间,降低了输出电流纹波;其次,通过建立不同矢量作用下的电流梯度方程组,实现电流梯度数据的实时更新,消除了停滞现象;再次,分析采样扰动对MFPCC的影响,采用扩张状态观测器估计采样扰动以补偿预测电流控制,抑制其对输出电流的影响。最后,通过仿真和实验,对所提方法的有效性进行了验证。

适用于中点箝位型三电平逆变器的多目标调制策略

为同时实现中点箝位型三电平逆变器的中点电压平衡和共模电压降低,分别分析了基于载波脉宽调制(CBPWM)和基于虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)的中点电压平衡和共模电压降低方法。基于CBPWM提出一种可以降低共模电压的载波脉宽调制(RCMV_CBPWM)策略,可将大多数工作区域的共模电压限制在直流侧电压的1/6以内。为了实现上述2个目标,同时不过分增加开关损耗,在RCMV_CBPWM基础上提出了一种多目标调制(MOPWM)策略,在全调制度和全负载功率因数范围内,共模电压可限制在直流侧电压的1/6以内并实现中点电压平衡,且其开关损耗低于VSVPWM。比较了MOPWM、RCMV_CBPWM和VSVPWM在中点电压控制、共模电压降低和开关损耗降低方面的性能。实验结果验证了MOPWM的可行性和优越性。

三电平逆变器基于参考电压分解的SVPWM算法

三电平逆变器是中压大功率系统的主要组成部分之一,而SVPWM算法又是其关键部分。论述了基于参考电压分解的三电平SVPWM算法的基本原理,将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法用于三电平逆变器,给出了该算法的实施步骤。同时理论分析了该调制算法对中点电压的影响,并在此基础上提出了改进型算法,这种改进算法能够在开关频率较低时有效地控制中点电压。最后利用Matlab仿真将算法用于三电平逆变器供电异步电机系统,仿真结果验证了改进型算法的有效性。

四桥臂逆变器的快速三维SVPWM算法

提出了四桥臂电压型逆变器的一种新型三维空间电压矢量脉冲宽度调制(SVPWM)快速算法,该算法仅利用三相参考电压和简单的运算即可直接判断出矢量所处的四面体并计算合成矢量的作用时间,克服了常规算法中坐标变换导致的计算复杂、耗时长的缺点.分析了所提三维SVPWM算法与逆变器时域控制方程解、四桥臂正弦脉冲宽度调制、四桥臂二维SVPWM三种调制方法间的关系,指出这四种方法具有统一的矢量作用时间模型.文中还分析了采用三维SVPWM时逆变器的电压利用率,给出了基于所提算法和其它3种调制方法的四桥臂逆变器仿真结果.该结果显示了算法的正确性和有效性,证明了几种调制方法是完全等效的.

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究

为解决二极管箝位型三电平逆变器直角坐标系下SVPWM算法复杂、计算量大的问题,本文采用60°坐标系对控制算法进行了改进。建立g-h坐标系,分析了参考矢量与空间坐标的关系,提出了参考电压矢量标幺变换的算法,简化了判断扇区方法,计算第Ⅰ扇区电压矢量的作用时间;建立了系统旋转模型,将其他扇区电压矢量对应到第Ⅰ扇区,直接读取矢量作用时间,简化了运算流程,避免了进行大量的三角函数运算。Matlab仿真和实验结果验证了本方法的可行性。

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM方法的研究

对于中点箝位三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制方法需要进行大量的三角函数运算及扇区判定,增大了控制器的计算工作量。为解决这一问题,该文研究一种基于60°坐标系的空间矢量脉宽调制方法。该方法采用正(负)小矢量首发的七段式调制技术生成所需的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)波形,同时,根据负载电流方向及上、下电容(C1、C2)电压的大小,利用正、负小矢量对电容中点电压的不同作用,通过改变电压调整系数对正、负小矢量的作用时间进行调整,进而降低电容中点电压的不平衡程度。仿真结果表明,该方法可省去扇区判断过程,缩小计算工作量,维持电容中点电压基本平衡。

SVPWM技术在零电压过渡三相逆变器中的应用研究

该文对空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术在一种新的零电压过渡三相逆变器中的应用做了详细的分析和说明,从空间矢量旋转的角度讨论了逆变桥的零电压过渡(ZVT)过程。新型软开关电路的主要优点为:所有的功率器件均工作在零电压开关(ZVS)或零电流开关(ZCS)条件下,电路中的谐振过程均自然发生,零电压过渡的实现不需要增加任何的电压或电流传感器件,且ZVT时间的长短可以自由控制,使得整个电路的实现过程控制简单。文中详细分析了该电路的工作原理及相关的控制策略,并讨论了该逆变器实际应用中的若干问题。通过实验验证了文中分析过程的正确性、可行性及可实现性。

基于SHEPWM的三电平三相逆变器中点电位主动平衡控制策略

在大功率系统中,常采用特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)以降低系统的开关损耗。针对三电平中点钳位(NPC)型三相逆变器在SHEPWM下的中点电位偏移问题,分析SHEPWM下逆变器输出相电压基波与3次谐波在不同电压相位范围内对中点电位的影响,设计两种在基波周期内对中点电位总充放电效果相反的开关角组合方案,并提出一种通过测量中点电位偏移值及中点电位滞环控制,选择不同的开关角组合方案进行调制的中点电位主动平衡控制策略。实验结果验证了所提出方法的实用性及有效性。

三电平逆变器SVPWM谐波对电动机转矩的影响

文章首先对空间电压矢量的三电平逆变器PWM算法进行了分析,然后以MATLAB的Simulink为平台,建立了SVPWM方式在调速系统中的仿真模型。基于仿真研究,着重分析了谐波对异步电动机电磁转矩的影响,并介绍了谐波消除方法。

新颖的SVPWM过调制策略及其在三电平逆变器中的应用

提出了2种开环无载波的SVPWM单模式过调制策略。对它们的特点进行分析并与现有方法作比较。其中第一种方法的调制比与修改后的电压矢量幅值有精确的线性关系,可以提高基波控制精度并有效地减少DSP的内存占用和运行时间,但THD指标较差;第二种方法THD指标较好,但基波控制精度微弱降低,且较复杂。第一种方法更适合于计算资源紧张而又对基波控制精度有高要求但对谐波指标要求较低的场合;而第二种方法则更适合于谐波指标要求较高且计算资源相对富足的应用。在一片以TITMS320LF2407ADSP为控制器的二极管箝位三电平开环V/f控制原理样机上对新提出的2种过调制方法进行实验,试验结果证明所提方法是正确和可行的。

基于简化三电平SVPWM算法的逆变器研究

分析了三电平SVPWM的简化算法,将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法用于三电平逆变器,对该算法进行了详细的数学推导,同时给出其实施步骤,并利用DSP实现了该算法。在实验室将一个22 kW的三相异步电机作为实验对象,在工业现场采用55 kW和1 000 kW三相异步电机作为研究对象,三者的实验结果证明,该算法实现简单,能够在实践中取得良好的性能。

基于MPPT双环控制的三相SVPWM逆变器控制研究

建立基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的电压电流双环控制的三相逆变器数学模型,提出了以两相同步旋转坐标系下电网电压前馈的三相逆变器控制方案。并考虑光伏组件的效率问题,采用了改进的最大功率点跟踪(MPPT)算法。仿真结果表明:离网逆变器的输出电流稳定,波形失真度较小,光伏系统具有良好的动态性能和跟踪效果,在负载突变时,系统能始终维持恒定输出电压。

三电平逆变器SVPWM过调制控制策略综述

有效地利用过调制控制策略,能够提高逆变器的输出电压,对提高电动机的动态响应速度和扩大稳定运行区域具有重要意义。主要研究了过调制产生的原因,总结了几种典型的过调制控制策略,讨论了它们各自的优缺点,并指出了现有过调制控制策略中存在的问题。

三电平NPC逆变器SVPWM方法研究

针对经典SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法无需进行复杂的三角运算,仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置和合成参考矢量的最近三矢量,能够极大简化SVPWM的运算。实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平NPC逆变器SVPWM方法的有效性。

基于DSP的三电平逆变器SVPWM算法的研究

考虑到三电平逆变器中点电位波动直接影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性,提出了一种新的平衡中点电位的SVPWM控制方法,讨论了这种方法的平衡中点电位的原理,脉冲序列的安排和该方法中小脉冲的处理和死区的处理等。建立了基本DSP LF 2407的三电平逆变器实验模型,并给出了实现该矢量控制方法的软件流程图。实验结果验证了所提出的中点电位平衡方法是有效的。

中点电位平衡的三电平逆变器SVPWM简化算法及其实现

对中点钳位式三电平逆变器空间矢量调制算法和中点电位平衡控制方法进行研究,所介绍的三电平参考电压分解的空间矢量调制简化算法可避免传统开关时间的繁琐计算。中点电位的不平衡是中点钳位式三电平逆变器的一个固有问题,从矢量调制的角度分析了中点电位波动的本质和规律,并提出了一种基于简化调制算法的中点电位平衡控制方法,该方法通过调整平衡控制因子可较精确地控制中点电位的平衡。仿真分析和实验结果验证了简化算法的可行性和平衡控制的有效性。

三电平逆变器的SVPWM调制算法研究

在两电平电压空间矢量算法的基础上,分析了三电平SVPWM算法调制的基本原理。沿用了两电平扇区的分法,避免了直接使用三电平空间矢量NTV法则的繁琐计算。此过程简洁明了,便于三电平控制系统的实现。仿真结果证实了SVPWM算法的有效性。