基于改进PWM的低开关频率SPMSM电流纹波抑制

传统SVPWM由于其电压利用率高等优点被广泛应用在电机控制中,然而随着开关频率的降低,输出电流纹波会加剧,其将面临系统损耗增加、输出转矩脉动等问题,对系统稳定性和动态性能带来不利影响。针对这一问题,本文提出了一种基于改进混合PWM的电流纹波抑制策略。通过构建静止坐标系下的电流纹波矢量模型,分析了低开关频率下的纹波加剧的原因。通过分析电压矢量作用时间和顺序与电流纹波之间的关系,选取了两种能够抑制电流纹波的开关序列。通过在线计算不同序列的电流纹波并根据结果切换输出,实现了对低开关频率下电流纹波的有效抑制。搭建了实物实验平台,实践验证了该抑制策略的有效性和可行性。

一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用

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。

三电平SHEPWM与SVPWM混合控制策略及其矢量平滑切换方法的研究

本文提出了一种有源中点箝位(ANPC)三电平变换器的SHEPWM与SVPWM混合控制策略。充分利用两种控制策略的优点,在低频时采用SVPWM控制策略,获得较高的直流电压利用率,减小电流纹波;在中高频时采用SHEPWM控制策略消除特定的低次谐波。同时本文在研究了SHEPWM与SVPWM之间的联系以及对三电平变换器的影响的基础上,提出了一种可以实现在三电平SHEPWM与SVPWM两种控制方法之间,任意时刻平滑切换的方法。最后通过仿真与实验研究,验证了算法的正确性和有效性。

一种单相三电平中点钳位整流器的SVPWM控制方法

针对单相电压型三电平中点钳位(NPC)整流器,首先分析其工作原理,建立其基于开关函数的数学模型。针对单相三电平整流器直流侧两电容电压调节不平衡问题,探讨了一种基于空间电压矢量调制(SVPWM)控制方法和电压前馈的中点电位控制方法,并在Matlab环境下进行了计算机仿真。仿真结果表明,在机车运行的两种典型工况即牵引和再生制动下,SVPWM调制使得牵引变压器一次侧功率因数接近于1,在电网侧可获得近似正弦的电流波形,而且该调制方法易于离散数字化实现。该电压平衡方法能够有效地平衡直流侧电容电压。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

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。

多电平载波PWM法与SVPWM法之间的本质联系及其应用

在理论分析的基础上建立了三电平三角载波PWM法和空间电压矢量PWM法之间的本质联系,其关系完全类似于两电平中两者之间的关系,以此为依据,可将两电平开关损耗最小PWM法推广应用于三电平,并最终实现了三电平开关损耗最小和中点电压平衡的协调控制。

SVPWM的基本原理与应用仿真

文章首先详细分析了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理及具体实现算法,并结合该算法在Matlab/Simulink上利用三相电压型PWM整流器对高因数整流及母线电压控制等进行了仿真,最后给出了仿真结果,仿真结果表明该控制方法具有较强的实用性和准确性。

SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系

提出了一种电压空间矢量调制的新型等效算法,在该算法中无须进行电压矢量夹角的三角函数的运算,只有普通的四则运算,计算变得非常简单。克服了常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的坐标转换、正弦函数和反正切函数运算,导致计算量大并且复杂的算法影响计算精度的缺点。详细分析了SVPWM、SPWM与逆变器控制方程的解的关系,得出SVPWM是逆变器控制方程的一个最优解,三角载波调制是逆变器控制方程的在假想中线下的特解,因而空间矢量调制SVPWM和三角载波调制SPWM的本质联系在于二者是同一控制方程的在不同的附加条件下的两个不同的特解。给出了基于空间矢量新型算法下的DC/ACPWM逆变器的实验结果,该结果显示了该算法的正确性和有效性。

单相三电平整流器的SVPWM与中点电位控制方法

通过分析单相电压型三电平中点钳位(NPC)整流器的工作原理、传统单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)和中点电位控制方法的缺点,提出了一种改进的SVPWM算法和中点电位控制方法,并进行了计算机仿真和小功率实验样机试验.理论分析、计算机仿真和试验结果表明:在保证开关频率恒定的情况下,该SVPWM算法开关损耗小,输出PWM脉冲具有对称性,可使交流侧电流的高次谐波分布在2倍开关频率附近,且易于用DSP(数字化处理器)实现;无论负载是否变化,该中点电位控制方法均能有效解决中点电位不平衡的问题,具有较强的抗干扰能力,且易于实现.

基于优化SVPWM三相VSR的仿真与研究

介绍了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构和电压定向控制(VOC)的基本原理。针对三相VSR传统中电压空间矢量(SVPWM)算法的缺陷性,提出了一种优化SVPWM调制方法。该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,完全省略了坐标变换和三角函数计算,化简了SVPWM算法步骤。经过MATLAB/SIMULINK建立电压定向控制(VOC)仿真模型,可以证明该优化SVPWM算法的正确性,为改进三相VSR的硬件设计提供了依据。

基于SVPWM控制的三相电压型PWM整流器系统的研究

文章介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,阐述了基于SVPWM控制的三相电压型PWM整流器系统结构的设计,给出了电压、电流双闭环控制的设计参数及SVPWM控制算法的实现。仿真结果表明该系统性能优良。

基于开关周期平均模型的PWM变流器的改进型SVPWM控制

建立了PWM变流器在整流状态和逆变状态下的平均空间状态数学模型,以及在同步旋转坐标下的数学模型;给出了改进型SVPWM控制策略的实现原理,相比较于传统SVPWM控制策略,改进型SVPWM控制策略可以减小开关损耗,提高系统效率。最后给出了系统在仿真软件中实现的波形。可以看出,本文给出的数学模型和SVPWM控制策略是正确的,而且对其它与此相关的主电路拓扑结构也有一定的参考价值。

基于SPWM与SVPWM的目标随优PWM算法

通过对总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的分析,证明基于最小THD的多电平脉宽调制(pulse widthmodulation,PWM)电平选择策略的存在。进一步对多相多电平PWM进行THD最优化分析,建立与相数、电平数及单相目标波形的具体形式无关的目标随优PWM算法。将所得结论应用于正圆形目标轨迹,论证空间矢量脉宽调制最优算法和零矢量对称分配方案的本质,揭示多相PWM中谐波注入应遵循的普遍规律。从理论推导、数值仿真和实验3个方面对算法进行检验,检验结果证明了所做结论的理论正确性和应用广泛性。

级联型逆变器的统一SVPWM方法

以H桥结构的级联型多电平逆变器为研究对象,介绍了统一空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现方法。首先建立了单级逆变器的统一SVPWM方法的显性调制函数表达式,通过改变零矢量分配系数就可以方便地实现各种连续SVPWM和不连续PWM(DPWM)调制方式。然后,通过载波移相的思想将其扩展至多级逆变器。提出了一种简单快速的统一SVPWM的数字化实现算法,该方法避免了传统SVPWM方法复杂的三角运算、坐标变换、空间矢量选择和矢量作用时间的计算。最后建立了8级联多电平逆变器的仿真模型和试验平台,并对不同调制方式下谐波特性进行了对比分析。仿真和试验结果表明此方法是可行的和有效的。

三电平电压型PWM整流器的SVPWM算法研究

针对三电平电压型PWM整流器的控制,提出一种基于60°坐标系的SVPWM算法,该算法可简化传统SVPWM算法扇区判定及求解矢量作用时间过程中的大量三角函数运算,同时提出了相应的矢量合成方案及中点电压控制方法。通过Matlab/Simulink对该算法进行了仿真研究,仿真结果表明直流侧电压响应快速,超调小,交流侧电流正弦度好,功率因数近似为1。

基于DSP的SVPWM与载波PWM的统一性研究

针对脉宽调制(PWM)逆变器,在研究逆变电源电压矢量的基础上,将空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术应用于三相和单相PWM逆变电源,分别给出了三相和单相SVPWM的数字信号处理(DSP)算法,给出了一种开关模式优化的单相SVPWM算法,导出了三相和单相SVPWM基于载波调制的调制波形式以及零序信号形式,指出载波零序信号在本质上对应着逆变器零电压矢量作用时间分配与分布,论证了SVPWM与载波PWM的统一,实验结果验证了SVPWM算法的有效性.

大功率三相电流型晶闸管SVPWM整流器多桥并联技术

研究了一种新的三相电流型PWM整流器(CSR)的拓扑结构及其多桥并联技术。每个并联的整流桥单元均采用普通三相晶闸管(SCR)整流桥和直流回路串联的IGBT来共同完成SVPWM功能,多个整流桥单元采用一种基于矢量合成原理的并联技术。对于N个整流桥单元并联的大功率PWM整流器,任意整流桥单元都具有相同的SVPWM调制特性和相同的开关频率,而整个整流器的等效开关频率为单个整流桥单元的N倍。该方法不仅保留了传统SVPWM技术的所有优点,而且实现简单、成本低廉,是电流型PWM整流器实现低谐波、高效率、大功率的一种较好选择。

基于SVPWM调制的单相三电平PWM整流器研究

针对单相电压型三电平 PWM 整流器,探讨了一种新的调制方法——空间电压矢量 SVPWM 控制法。针对三电平变流器直流侧电压调节和平衡问题,引入了一种新的电压平衡方法。建立了变流器系统的数学模型,并在 MATLAB 环境下进行了计算机仿真。仿真结果表明:在机车运行的两种典型工况即牵引和再生下,SVPWM 调制使得牵引变压器一次侧的功率因数接近于1,在电网侧可获得近似正弦波的电流,而且可以在以上两种典型工况间实现平滑的转换。该电压平衡方法能够有效地平衡直流侧电容电压。

基于SVPWM的高功率因数三相混合开关型整流电路研究

提出一种高功率因数三相混合开关型SVPWM整流器,采用六脉冲晶闸管整流桥串联一个直流斩波环节的拓扑结构,分析其换流模式,利用SVPWM方法对输出恒定的直流电流进行控制,针对电网侧加入LC滤波环节而造成的网侧电压和电流相位不同步的问题,采取双闭环直接电流控制策略使网侧达到高功率因数,利用q轴电流给定不为零的方法来校正整流器的功率因数。仿真和实验波形验证了该整流器的优良工作性能,能够有效提高电能质量、实现网侧电流正弦化。

基于TMS320F240的三电平逆变器SVPWM实现

在两电平的常规空间矢量PWM算法的基础上 ,给出了三电平空间矢量PWM算法 ,并提出一种改进的三电平空间矢量PWM调制策略来进行二极管钳位型三电平逆变器的控制 ,从而实现最小开关损耗。基于TMS3 2 0F2 4 0DSP实现了三电平逆变系统的数字控制 。