abc坐标系下空间矢量PWM实现研究

对在abc坐标下空间矢量PWM(SVPWM)算法实现方法进行了研究。在abc坐标下,直接根据三相相电压值大小判断出空间矢量所在扇区,同时对三相电压值进行简单的加减除法计算可以得到两个非零矢量的导通时间。abc坐标下的SVPWM算法避免了αβ坐标变换,实现方式简单快速,同时大大降低了SVPWM算法实现对硬件的要求,在工程应用上具有一定的现实意义。仿真和实验结果证明了在abc坐标下实现方式的正确性。

PMSM在abc坐标下的建模及故障仿真

永磁同步电机(PMSM)控制技术的成熟扩展了其应用范围,从生活电器到高精尖科技,都有了PMSM的身影。对于PMSM的应用来说,及早发现电机的故障具有非常重要的意义。在PMSM发生故障时,d-q轴模型将不再适合对PMSM的仿真分析。针对此问题,提出了PMSM在abc坐标下的数学模型,并基于MATLAB/SIMULINK建立了相应的模型,采用该模型能很好的分析PMSM的匝间故障、电源缺相及绕组开路故障,最后通过对结果的分析,获得PMSM的故障特征,为PMSM的故障诊断提供了依据。

基于ABC坐标系的三相四线并联型APF控制策略

为提高三相四线制并联型有源电力滤波器(APF)的谐波及中线电流补偿精度和动态性能,引入基于ABC坐标系的控制策略.该控制策略在时域下完成对直流侧电压和补偿电流的闭环控制,各相之间完全解耦.根据系统主电路数学模型设计直流侧稳压环、均压环以及由PI控制器和重复控制器组成的复合电流环控制器,有效保证了系统闭环稳定性和谐波补偿精度.各类工况下的实验结果验证该控制策略在三相四线制并联型APF系统中的可行性和有效性.

abc坐标系下广义无功电流和功率的定义及补偿

提出一种在电网电压畸变情况下依然适用的abc坐标系下的广义无功电流和无功功率的新定义,给出了广义无功电流的检测和补偿方法。研究和仿真结果表明,检测文中定义的广义无功电流不需要任何附加硬件电路,而且在电流突变情况下,检测算法可以在1个工频周期内准确响应;滤波器在各种情况下均能获得很好的补偿效果。

基于abc坐标系统的机-网暂态仿真

机-网暂态仿真中, 通常采用的ab0坐标系统建模较为复杂,在模拟不对称故障和开关操作时尤为困难。利用受控源理论和综合友模的方法建立可双向计算的Y,d类型变压器模型,解决了变压器两侧的变量变换不可逆的问题,使网络可在abc坐标系下求解。文中讨论了电力系统其他元件在abc坐标系下的模型,并进行了仿真实验。实验结果表明:与ab0坐标系统相比,abc坐标系统使模型得到简化,适用于任意对称和不对称系统的仿真研究。

基于abc坐标系空间矢量控制的三相四桥臂电压源型逆变器研究

将一种新的空间矢量调制方法应用于三相四桥臂逆变器,采用基于abc坐标系的空间矢量调制方法,避免了传统的αβγ坐标变换,使开关矢量的选取和占空比的计算更简单,显著降低了调制算法的复杂性。通过采样三相负载电流和直流母线电压来实时计算给定的参考电压,使得本逆变器可适应不同的负载。基于电压有效值调节稳定系统输出电压,本文详细说明了基于abc 坐标系的空间矢量脉宽调制算法和参考电压的获取方法。该逆变器直流电压利用率高,并能带任意线性、不对称的时变负载,仿真和实验结果证明了该方案的可行性。

用FPGA实现abc坐标系的三维空间矢量调制算法

研究了一种应用于三相四桥臂逆变器的基于abc坐标系的新的空间矢量调制算法,避免了传统的αβ0坐标变换,使开关矢量的选取和占空比的计算更简单,显著降低了调制算法的复杂性。同时详细说明了基于abc坐标系的空间矢量脉宽调制算法的原理,并研究了用FPGA来实现该空间矢量调制算法的方法。由于FPGA不需要顺序执行指令,可以多个进程并发执行,响应速度快,可明显提高系统性能。仿真和实验结果证明了该空间矢量调制算法的正确性和利用FPGA实现该算法的可行性。

PWM整流器在abc坐标系下PR及滑模控制策略设计

提出了abc坐标系下实现PR及滑模控制策略。电流内环采用PR控制,电压外环采用滑模控制。并且为了对特定的低次谐波进行补偿,实现增加功率因数的目的,提高了谐波补偿器。结果表明,该策略有良好的动态性能,抗干扰性强,以及高输出电压和鲁棒性强等优点。

三相并网/独立双模式逆变器控制策略研究

提出了一种使三相并网/独立双模式逆变器(TDMI)在复杂电网故障情况下能够平滑切换和电网正常时具有很好并网性能的控制策略。针对采用LC型滤波器的三相并网/独立双模式逆变器,提出了一种新的基于abc坐标系控制的切换方法,有效减小了基于dq坐标系控制的切换过程易产生电压电流冲击的问题,对于严重电网故障也具有良好的切换性能,实现了双模式运行的平滑切换;采用了并网模式下引入电容电流补偿的电感电流闭环控制和独立模式下采用电容电压外环电感电流内环的控制方案,保证了逆变器在并网模式和独立模式下都具有很好的控制性能。仿真结果证明了该控制方案的有效性和切换方法的可行性。

三相四线制有源电力滤波器控制方法及仿真

三维空间矢量脉宽调制算法(3D-SVPWM)是解决三相四线制并联型有源电力滤波器(APF)中线电流补偿问题的有效手段。为了避免传统的αβ0坐标变换,降低调制算法的复杂性,便于实现全数字控制,本文提出了一种针对分裂电容式APF的基于abc坐标系的3D-SVPWM算法,就是要用8个基本空间矢量来合成任意参考电压。它们构成了一个正方体,可以在空间上分成6个四面体,每个四面体由3个非零矢量和1个零矢量构成。只要确立了参考矢量位于哪个四面体中,就可以选择相应的空间矢量并计算其占空比,使逆变器输出等效的电压矢量。建立了系统仿真模型并进行了仿真实验,结果验证了该方案的有效性。

基于Matlab/Simulink的异步电机矢量控制系统仿真

在ABC坐标系的基础上,分析了异步电机的数学模型。利用Matlab/Simulink给出异步电机的一个通用而简单的动态仿真模型,并把该模型应用于异步电机的矢量控制系统,建立了转子磁链定向的异步电机矢量控制系统仿真模型。使用时只需调用该模型并置入相应的电动机参数即可,证明该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列优点。通过对异步电机的矢量控制系统的仿真,验证了建模方法的有效性。

三相异步电动机的MATLAB仿真研究

文章从异步电动机在ABC坐标系下的数学模型出发,利用MATLAB语言的SIMULINK功能给出了异步电动机的一个通用而简单的动态仿真模型,并把该模型应用于异步电动机的起动过程分析研究中,通过实例验证了模型的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列优点。使用时只需调用该模型并置入相应的电动机参数即可,从而为异步电动机调速系统及控制系统的仿真研究提供了一种性能可靠、使用方便的电动机仿真模型。

低频输电技术原理之一—— M^(3)C的数学模型 与等效电路

低频海底电缆输电技术在远海风电送出和海上风电场构网方面具有竞争优势,而M^(3)C(模块化多电平矩阵变换器)是低频输电技术的核心元件。针对M^(3)C的数学模型与等效电路展开研究,介绍了低频输电技术的发展背景。通过将M^(3)C看作为已广泛应用的MMC(模块化多电平换流器)的结构扩展,给出了类似于MMC的M^(3)C拓扑结构和变量命名规则。在此基础上推导出了M^(3)C在abc三相坐标系中的数学模型,并在αβ0坐标系中建立了M^(3)C的数学模型,根据M^(3)C在αβ0坐标系中的数学方程,推导出了对应的等效电路。

四桥臂逆变器的三维空间矢量脉宽调制

为了增加直流母线的电压利用率，避免常规算法中的坐标运算。使开关矢量的选取及作用时间的计算更加简单，采用基于abc坐标系的三维空间矢量脉宽调制（3D—SVPWM）策略，建立了三维空间矢量脉宽调制策略的计算机仿真模型，对三相星形联结的不平衡负载进行了仿真，最后在以数字信号控制器TMS320F28335为核心的试验平台上得以实现，仿真和试验结果验证了算法的正确性和可行性。

一种新型电网三相不平衡时VIENNA整流器的控制方法

三相/电平/开关中点嵌位VIENNA整流拓扑因为良好的谐波性能和较低的管子电压应力而在AC-DC单向整流器中得到广泛的应用。以抑制直流电压纹波和单位功率因素校正为控制目标,该文给出一种新型的abc自然坐标系下电网三相不平衡时VIENNA整流器的控制方法。首先通过已经提出的直接解耦同步法(direct decoupled synchronization method,DDSM),得到三相不平衡电网电压的正负序分量和参数,然后结合对电网三相不平衡时VIENNA整流器的数学建模和分析,得到了abc坐标系下电流环三相参考电流的给定方案。这些给定参考电流仍然是基波频率的正弦信号并可以很方便地进行跟踪。与传统的双坐标变换法相比,该方法通过有效结合直接解耦同步法并直接在abc自然坐标系下给定三相参考电流,大大简化了控制方法的复杂程度。通过DSPACE半实物仿真实验,验证了该方法的工作性能。

并网逆变器3种线性电流控制策略对比分析

针对并网逆变器中的电流控制,对比分析了3种典型的线性控制策略。首先介绍了3种不同坐标系下电流控制策略的结构、特点。然后利用频谱搬移理论揭示了dq同步旋转坐标系控制的本质,并推导出了其在αβ静止坐标系下的等效结构;同时,从稳态精度、动态响应和抗电网扰动方面对3种控制策略的性能进行了理论分析。最后在MATLAB中进行仿真验证。理论分析和仿真表明,dq同步旋转坐标系控制和αβ静止坐标系控制在稳态精度、谐波含量、抗电网扰动方面的性能明显优于abc自然坐标系控制,而三者的动态性能差异细微。

一种新型不对称三相四桥臂逆变器

提出了一种新混合不对称三相四桥臂逆变电路拓扑结构,对该结构的工作原理进行了分析。通过采用基于abc坐标系的SVPWM调制方法,从而避免αβγ坐标变换,继而在开关矢量选择以及作用时间计算上更为简单,降低了调制的复杂度。利用MATLAB对新结构的逆变器进行两电平调制,仿真验证表明:在三相参考电压不对称及逆变器带不对称负载时,新结构逆变器能较好跟踪参考电压完成逆变,且总谐波畸变率低,性能稳定。

永磁同步电机匝间短路故障建模及仿真分析

永磁同步电机(PMSM)由于体积小、性能好、结构简单、输出转矩大的优点,在生活中大量应用,特别是在电动车中。电机可靠安全的运行,不但影响到产品的质量,而且还关系到人们的生命安全,对PMSM定子匝间短路故障建模及仿真分析是对故障诊断的第一步。本文在abc坐标系下建立了面装式永磁同步电机(SPMSM)定子匝间短路故障的详细数学模型,根据故障所建立的数学模型在Matlab/Simulink下搭建仿真模型以可视化故障特征,并从时频域进行了分析,为SPMSM的故障诊断提供可靠的依据。

新型不对称三电平四桥臂Z源逆变器的SVPWM算法

为了简化三电平逆变器结构,提出了一种新型不对称三电平四桥臂Z源逆变器拓扑结构。与常规对称三电平四桥臂Z源逆变器相比,减少了功率器件的数量,且无需二极管或电容进行箝位,结构简单,有效降低三电平Z源逆变器的成本。针对不对称三电平拓扑结构的逆变器在进行空间矢量调制时因开关矢量缺失,无法通过冗余矢量进行中点电位控制的问题,根据Z源特有的上下直通状态对中点电位的影响,提出了一种基于abc坐标系下的不对称三电平四桥臂逆变器最优SVPWM控制策略,通过控制上下直通时间,在实现直流升压的同时有效抑制了中点电位的偏移。仿真验证了该方法的可行性和有效性。

一种高准确度的异步机群的等效建模与仿真研究

随着我国工业化的发展,异步电动机数量逐年增多,这一动态负载对电力系统的影响更加明显,所以在建模中如何提高电动机群参数聚合准确度成为重要课题。通过对多种异步电动机群聚合方法的对比研究,提出一种简单且聚合准确度高的方法,主要用于解决同母线上带有变压器的异步电动机群的聚合问题。同时针对Matlab模型库中固有电动机模型对参数较敏感的缺陷,利用Matlab的Simulink仿真平台建立了一种简单且实用的异步电动机的模型,该模型是在ABC坐标系下建立的,无须考虑参数转换,使用时只需要输入相应的参数即可。通过实例验证了模型的正确性、灵活性和直观性,并证明了聚合电动机模型良好的跟随性,同时可以缩短运行时间。