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三相PWM整流器离散空间矢量无模型预测电流控制策略
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作者 胡存刚 尹政 +3 位作者 张悦 罗魁 芮涛 冯壮壮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期163-170,共8页
针对PWM整流器模型预测控制对系数参数准确性高度依赖的问题,提出一种基于离散空间矢量的无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该策略通过矢量合成,在每个控制周期应用两个基本矢量,提高了预测电流的准确性;通过峰谷采样,分别测量并存储上... 针对PWM整流器模型预测控制对系数参数准确性高度依赖的问题,提出一种基于离散空间矢量的无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该策略通过矢量合成,在每个控制周期应用两个基本矢量,提高了预测电流的准确性;通过峰谷采样,分别测量并存储上一控制周期两个基本矢量作用下的电流梯度;并建立电流梯度方程,从而根据应用矢量的电流梯度进一步更新剩余6个未应用矢量的电流梯度,结合当前时刻的电流采样值,实现未来时刻的电流预测,得到下一时刻最优的虚拟矢量。该方法不依赖于任何系统参数,且消除了传统MFPCC策略中电流梯度更新停滞现象,降低了输出电流谐波。最后,通过实验和仿真验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 pwm整流器 无模型预测电流控制 离散空间矢量 电流梯度更新 停滞现象
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基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究 被引量:23
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作者 李勋 朱鹏程 +1 位作者 杨荫福 陈坚 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第5期30-32,共3页
提出一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM逆变器,分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流内环包含... 提出一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM逆变器,分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流内环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦。20kVA实验样机的实验结果表明,该逆变器具有良好的非线性负载能力。 展开更多
关键词 逆变器 空间矢量 脉宽调制 电压电流双环控制
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一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用 被引量:17
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作者 吴晓新 柳巍 +1 位作者 阮毅 张笠君 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期76-81,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 空间矢量pwm 过调制 电压源逆变器 矢量控制 异步电机
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三相电压型PWM整流器准定频直接功率控制 被引量:47
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作者 杨达亮 卢子广 +1 位作者 杭乃善 李国进 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第27期66-73,共8页
建立三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器在不同坐标系下的数学模型,分析直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理。针对直接功率控制中开关频率变化问题,通过对PWM整流器瞬时功率分析推导,提出一种内环直... 建立三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器在不同坐标系下的数学模型,分析直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理。针对直接功率控制中开关频率变化问题,通过对PWM整流器瞬时功率分析推导,提出一种内环直接采用电流控制的新型准定频直接功率控制策略。仿真验证了算法的可行性。采用PM300DVA120智能功率模块,设计50 kVA的三相电压型PWM整流器控制实验,在10 kHz、5μs的开关频率下获得良好的实验结果。实验结果表明,所提方法实现单位功率因数运行,与现行的DPC-SVM定频控制方法相比,具有更好的动静态响应性能。 展开更多
关键词 脉宽调制整流器 直接功率控制 瞬时功率 开关频率 空间矢量调制 电流控制
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基于通用多电平SVPWM算法的三电平无速度传感器矢量控制系统 被引量:12
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作者 王琛琛 李永东 高跃 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期107-111,共5页
多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键。基于虚坐标系的空间矢量PWM算法主要包括两个部分:一是根据参考矢量计算合成基本矢量的作用时间;二是根据控制策略对零序分量进行控... 多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键。基于虚坐标系的空间矢量PWM算法主要包括两个部分:一是根据参考矢量计算合成基本矢量的作用时间;二是根据控制策略对零序分量进行控制选择合适的开关状态。应用该算法在一个三电平二极管钳位型逆变器上实现了异步电机的无速度传感器矢量控制,实验结果验证了其有效性和可行性。 展开更多
关键词 多电平 空间矢量pwm 虚坐标系 矢量控制
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一种三电平逆变器空间矢量PWM控制算法的实现 被引量:12
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作者 余明锋 刘志刚 苗春晖 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期48-50,共3页
三电平逆变器在中压大功率场合得到了广泛的应用。研究了二极管箝位型三电平逆变器的结构及工作原理;提出了一种基于数字信号处理器TMS320LF2407的空间矢量调制控制算法;分析了中点电位的平衡问题,并提出了相应的解决方法。通过实验论... 三电平逆变器在中压大功率场合得到了广泛的应用。研究了二极管箝位型三电平逆变器的结构及工作原理;提出了一种基于数字信号处理器TMS320LF2407的空间矢量调制控制算法;分析了中点电位的平衡问题,并提出了相应的解决方法。通过实验论证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 逆变器 脉宽调制/三电平 空间矢量 控制算法 数字信号处理器
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电压型PWM整流器预测直接功率控制 被引量:73
7
作者 杨兴武 姜建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期34-39,共6页
将预测直接功率控制用于电压型PWM整流器。该方法基于功率预测模型,在固定时间间隔内以满足功率误差最小为原则来选择电压矢量,从而完成直接功率控制的定频控制。借助于空间矢量调制原理实现开关状态的选择,简化了预测直接功率控制的实... 将预测直接功率控制用于电压型PWM整流器。该方法基于功率预测模型,在固定时间间隔内以满足功率误差最小为原则来选择电压矢量,从而完成直接功率控制的定频控制。借助于空间矢量调制原理实现开关状态的选择,简化了预测直接功率控制的实现过程。为了消除控制延时引起的功率误差,控制系统设计了控制延时补偿方案。2kW样机的实验结果显示,与传统相电压定向控制相比,预测直接功率控制具有更快的功率响应。另外,对控制延时的补偿显著提高了系统的动态性能。 展开更多
关键词 pwm整流器 直接功率控制 预测控制 控制延时补偿 空间矢量调制
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SVPWM过调制算法的理论分析与实验应用 被引量:9
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作者 吕敬 张建文 +1 位作者 王晗 蔡旭 《电气传动》 北大核心 2011年第8期7-11,共5页
过调制算法能够有效提高逆变器的输出基波电压,对缩短电动机的动态响应时间、扩大稳态运行区域是十分有意义的。研究了一种基于SVPWM的过调制算法,并对过调制区的谐波成分进行了分析。最后在Matlab/Simulink仿真软件和350 kW鼠笼式异步... 过调制算法能够有效提高逆变器的输出基波电压,对缩短电动机的动态响应时间、扩大稳态运行区域是十分有意义的。研究了一种基于SVPWM的过调制算法,并对过调制区的谐波成分进行了分析。最后在Matlab/Simulink仿真软件和350 kW鼠笼式异步发电机全功率变换器实验平台上进行了验证。结果表明,该过调制策略可实现在整个调制范围内PWM逆变器输出基波电压的线性控制,最终达到逆变器的六阶梯波运行状态。 展开更多
关键词 空间矢量pwm 过调制 电压源逆变器 电压利用率 线性控制
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基于三相PWM整流器的无死区空间矢量调制策略 被引量:70
9
作者 毛鸿 吴兆麟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期100-104,共5页
与常规的连续空间矢量调制 (SVM )相比 ,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率 ,因而可降低变换器的开关损耗。该文分析了不连续SVM二种形式———单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理、实现方式及开关损耗的计算方法。... 与常规的连续空间矢量调制 (SVM )相比 ,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率 ,因而可降低变换器的开关损耗。该文分析了不连续SVM二种形式———单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理、实现方式及开关损耗的计算方法。这种不连续SVM可使平均开关频率降低约 1/ 3。通常电压型PWM变换器上下桥臂间的换流死区不仅增加谐波含量 ,并降低了电压利用率和可靠性。该文在分析了电压型整流器换流过程的基础上提出了电压型整流器的无死区控制策略 ,改善了这类变换器的工作性能。并与分区零矢量SVM的调制方式相结合 ,提出了无死区的分区零矢量不连续SVM控制策略。实验结果证实了所提控制策略的可行性及其在改善相应PWM变换效率方面的优越性。 展开更多
关键词 空间矢量调制 无死区控制 三相pwm整流器
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用于磁场定向矢量控制的空间电压矢量PWM 被引量:7
10
作者 沈安文 朱晓琳 郑定富 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期118-119,共2页
电流控制是异步电机磁场定向控制的核心问题之一。本文从力矩电流和励磁电流直流调节分析出发,将电流调节器的输出转化为逆变器的电压参考值,并通过空间电压矢量PWM方法实现电压输出和电流的跟踪控制。该方法在13kW电梯专用变频器上得... 电流控制是异步电机磁场定向控制的核心问题之一。本文从力矩电流和励磁电流直流调节分析出发,将电流调节器的输出转化为逆变器的电压参考值,并通过空间电压矢量PWM方法实现电压输出和电流的跟踪控制。该方法在13kW电梯专用变频器上得到实现。理论分析和实验研究表明,SVPWM比SPWM具有更好的电流、电压控制效果。 展开更多
关键词 脉宽调制 电流控制 电压控制/空间电压矢量 定向控制
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基于电压型PWM整流器的新型轻轨牵引供电系统 被引量:7
11
作者 卢西伟 刘志刚 +2 位作者 张钢 沈茂盛 刁利军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期68-72,共5页
提出一种基于三相电压型PWM整流器的新型轻轨牵引供电系统,具有节能效果好、功率因数高、谐波含量小及电压稳定性好等优点,并且易于模块化和冗余设计。重点介绍了变流系统的主电路拓扑、PWM整流器的控制策路、并联控制策略和错时矢量调... 提出一种基于三相电压型PWM整流器的新型轻轨牵引供电系统,具有节能效果好、功率因数高、谐波含量小及电压稳定性好等优点,并且易于模块化和冗余设计。重点介绍了变流系统的主电路拓扑、PWM整流器的控制策路、并联控制策略和错时矢量调制(ISVM)技术。仿真和实验结果表明该系统可行。 展开更多
关键词 pwm整流器 牵引供电系统 错时矢量调制技术 并联控制
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基于PWM整流器双PFC模型的电机能量回馈系统 被引量:6
12
作者 尹忠刚 钟彦儒 刘静 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期36-40,共5页
用PWM整流器取代通用变频器的二极管整流电路,采用双PWM整流器/逆变器,设计了电机能量回馈系统。通过分析PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的PWM整流器双功率因数校正变换器(PFC)定频控制策略。在两相静止坐标系... 用PWM整流器取代通用变频器的二极管整流电路,采用双PWM整流器/逆变器,设计了电机能量回馈系统。通过分析PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的PWM整流器双功率因数校正变换器(PFC)定频控制策略。在两相静止坐标系中将PWM整流器等效为2个与传统单相PFC类似的电路结构,然后根据电压空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换的控制策略。实验结果表明,该系统不仅能够将电机机械能转化的电能有效地回馈到电网,而且能够有效抑制注入电网的谐波,实现网侧单位功率因数控制。 展开更多
关键词 pwm整流器 能量回馈 空间矢量 定频控制 功率因数校正
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电网电压不平衡情况下PWM整流器恒频直接功率控制 被引量:41
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作者 耿强 夏长亮 +1 位作者 阎彦 陈炜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第36期79-85,共7页
恒频直接功率控制(constant switching frequency direct power control,CSF-DPC)具有开关频率固定、动态性能好、系统采样频率较低等优点。电网电压不平衡会在脉宽调制(pulse width modulation,PWM)型整流器交流侧产生大量谐波电流,使... 恒频直接功率控制(constant switching frequency direct power control,CSF-DPC)具有开关频率固定、动态性能好、系统采样频率较低等优点。电网电压不平衡会在脉宽调制(pulse width modulation,PWM)型整流器交流侧产生大量谐波电流,使系统有功功率大幅波动,恶化系统性能。针对上述情况,提出一种新型恒频直接功率控制策略。该策略首先分离出电网电压和电流正、负序分量;然后在正、负序双旋转坐标系下计算瞬时功率与参考值之间的误差,根据误差生成整流器正、负序参考电压;合成后采用空间矢量调制(spacevector modulation,SVM)算法产生整流器电压,对功率进行补偿。该策略可有效抑制交流侧电流谐波,减小系统无功功率直流分量,稳定系统输出的有功功率,改善系统稳态性能。仿真与实验结果证明了该策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 pwm整流器 恒频直接功率控制 电网电压不平衡 空间矢量调制 正负序分量
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混合电动车用PWM整流器控制方法的研究 被引量:5
14
作者 王立欣 靳刚 程树康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期199-202,共4页
分析了PWM整流电路各种控制方法的优缺点,提出了将空间电压矢量控制和定频滞环优化矢量电流控制相结合的复合控制策略,既保证了系统有好的静态特性,又保证了系统的快速跟随性。对空间电压矢量方法进行了改进,在不改变系统输出特性的前提... 分析了PWM整流电路各种控制方法的优缺点,提出了将空间电压矢量控制和定频滞环优化矢量电流控制相结合的复合控制策略,既保证了系统有好的静态特性,又保证了系统的快速跟随性。对空间电压矢量方法进行了改进,在不改变系统输出特性的前提下,使开关频率降低了 50%。仿真结果证明复合控制方法使系统具有控制精度高,调节时间短,超调量小等优点,能够满足混合电动汽车能量回馈系统的要求。 展开更多
关键词 电动汽车 混合电动车 pwm 整流器 控制方法
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三相电压型PWM整流器控制特性 被引量:16
15
作者 贾俊川 李卫国 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期63-65,共3页
基于三相电压型PWM整流器的工作原理,研究了PWM整流器的四象限运行的工作状态,并在此基础上提出PWM整流器网侧呈现受控电流源、且电流和功率因数均可控的特性,这使得整流器可以灵活地在各种工作状态间切换。针对PWM整流器网侧功率因数... 基于三相电压型PWM整流器的工作原理,研究了PWM整流器的四象限运行的工作状态,并在此基础上提出PWM整流器网侧呈现受控电流源、且电流和功率因数均可控的特性,这使得整流器可以灵活地在各种工作状态间切换。针对PWM整流器网侧功率因数控制的要求,指出PWM整流器需工作在升压状态,且推导出其保持正常运行时直流电压与交流输入电源电压的比值应大于一个临界升压系数。提出了基于空间矢量算法的PWM整流器阶段电流控制策略:升压系数较大时采用单位功率因数控制模式,升压系数较小时则切换至滞后功率因数控制模式。设计并搭建了基于DSP数字化的三相电压源型PWM整流器的物理平台,实验波形验证了PWM整流器自身运行特性与其工作在临界升压系数时电流控制策略的切换控制的正确性。 展开更多
关键词 pwm整流器 功率因数 空间矢量 临界升压系数 控制模式切换
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空间矢量简化算法在三相PWM电压型整流器中的应用 被引量:18
16
作者 马皓 郎芸萍 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期176-180,共5页
为了避免常规空间矢量控制方法复杂的反正切函数、正弦函数和平方根运算,提出了应用于三相电压型脉宽调制整流器的空间矢量简化算法.该方法根据两相笛卡儿坐标系上的电压空间矢量,直接确定电压空间矢量所在扇区,从而计算出当前的开关状... 为了避免常规空间矢量控制方法复杂的反正切函数、正弦函数和平方根运算,提出了应用于三相电压型脉宽调制整流器的空间矢量简化算法.该方法根据两相笛卡儿坐标系上的电压空间矢量,直接确定电压空间矢量所在扇区,从而计算出当前的开关状态及控制占空比.避免了传统控制策略中关于反正切正弦查表等繁杂工作,简化了运算过程.此外推导出了适用于此三相整流系统的建模和控制环设计.通过实验验证了此简化算法和控制环设计的有效性.将此简化算法应用于三相PWM整流电路,得到对称连续正弦的输入电流实验波形,实现了单位功率因数整流. 展开更多
关键词 三相电压型整流器 脉宽调制 空间矢量调制 控制环设计
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电流型PWM整流器的SVPWM控制及仿真研究 被引量:4
17
作者 王鹤霖 程启明 +2 位作者 郭凯 李明 陈根 《自动化仪表》 CAS 2016年第1期16-20,共5页
为解决三相电流型PWM整流器的拓扑结构带来的系统阶次增加、并联谐振等问题,详细介绍了三相CSR的空间电流矢量的控制方法,包括系统的数学建模、控制策略、信号发生和实现调制等。在Matlab/Simulink软件平台进行了三相CSR双闭环解耦SVPW... 为解决三相电流型PWM整流器的拓扑结构带来的系统阶次增加、并联谐振等问题,详细介绍了三相CSR的空间电流矢量的控制方法,包括系统的数学建模、控制策略、信号发生和实现调制等。在Matlab/Simulink软件平台进行了三相CSR双闭环解耦SVPWM控制方法的仿真,并通过与传统的SPWM控制方法进行对比,验证了该控制方法具有更好的动、静态特性,且动态响应快,能有效抑制网侧谐波,实现单位功率因数运行。该方法为三相CSR的控制方法提供了新思路,具有一定的理论和实际应用价值。 展开更多
关键词 pwm整流器 空间电流矢量 双闭环解耦控制 电压型pwm整流器 空间矢量脉宽调制
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双闭环控制的PWM可逆整流器的仿真与实验 被引量:5
18
作者 朱一凡 王清灵 +1 位作者 张志 李文杰 《煤矿机械》 北大核心 2010年第5期57-60,共4页
对三相电压型PWM整流器的拓扑结构进行了分析,在dq旋转坐标系下建立了系统模型,阐述了电压、电流双闭环控制的基本原理及其参数选择,采用电压空间矢量PWM技术(SVP-WM),并在MATLAB/Simulink环境中建立仿真模型,最后使用DSP-TMS320F2812... 对三相电压型PWM整流器的拓扑结构进行了分析,在dq旋转坐标系下建立了系统模型,阐述了电压、电流双闭环控制的基本原理及其参数选择,采用电压空间矢量PWM技术(SVP-WM),并在MATLAB/Simulink环境中建立仿真模型,最后使用DSP-TMS320F2812作为处理器对系统进行了实验验证。仿真及实验结果表明,所设计的整流器具有快速的动态响应及良好的稳定性。 展开更多
关键词 pwm整流器 双闭环控制 空间矢量 MATLAB
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PWM整流器在变速恒频风力发电系统中的应用 被引量:5
19
作者 李亚林 李含善 任永峰 《可再生能源》 CAS 2007年第6期60-64,共5页
变速恒频风力发电系统要求励磁电源有良好的输入、输出特性和能量双向流动的能力。交-直-交双PWM变频器是理想的励磁电源,而PWM整流器是其中一项关键技术。文章从三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构出发,建立了基于三相静止坐标系和两... 变速恒频风力发电系统要求励磁电源有良好的输入、输出特性和能量双向流动的能力。交-直-交双PWM变频器是理想的励磁电源,而PWM整流器是其中一项关键技术。文章从三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构出发,建立了基于三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系的数学模型。阐述了电压、电流双闭环控制的基本原理和空间矢量脉宽调制技术在三相PWM整流器中的应用。在Matlab/Simulink环境下,对其进行了单位功率因数整流和逆变的仿真研究。结果证明,该整流器是满足交流励磁需要的理想整流电源。 展开更多
关键词 pwm整流器 空间矢量 解耦控制
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基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统 被引量:18
20
作者 孙旭霞 高沁源 孙伟 《电气传动》 北大核心 2016年第11期3-6,共4页
传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采... 传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案。该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采用SVPWM技术代替传统开关表方式,并对转矩调节器进行了改进设计。最后,通过实验验证了理论分析的正确性和系统实现的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 空间矢量调制技术
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