SVPWM Techniques and Applications in HTS PMSM Machines Control

This paper introduces the principle of space vector pulse width modulation （SVPWM）, and discusses a method for implementing the SVPWM based on MATLAB/SIMULINK, as well as modeling of AC servo system with permanent magnet synchronous motor （PMSM）. Simulation results show that the model is effective, and the method provides a frame of reference for software and hardware designs which can be applied in high temperature superconducting （HTS） flywheel energy storage system （FESS） and linear motor （LM）.

SVPWM逆变器供电时FSCW-PMSM损耗特性研究

为探究空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)逆变器引入的时间谐波电流对分数槽集中绕组永磁同步电机(fractional-slot concentrated-winding permanent magnet synchronous machine,FSCW-PMSM)损耗特性的影响,文中提出一种SVPWM逆变器与FSCW-PMSM联合系统中电机损耗谐波特性分析方法。首先,理论分析了考虑时间谐波电流时电机损耗的时空谐波特性。其次,以一台三相双层绕组10极12槽PMSM为例,搭建电机与SVPWM逆变器的场路联合仿真模型,求解样机在恒转矩和恒功率调速时损耗的谐波特性,揭示各谐波损耗的产生机理。结果表明:转子谐波损耗由基波电流与次谐波、iZ±p次齿谐波和(f_(c)±4 f)/f、(f_(c)±2 f)/f次时间谐波电流与p、Z±p次空间谐波引起;定子铁芯谐波损耗由基波磁场、谐波励磁磁场及(f_(c)±4 f)/f、(f_(c)±2 f)/f次时间谐波电流引起。该结论适用于其他极槽组合的FSCW-PMSM。最后,通过实验验证了该分析方法的有效性。

SVPWM控制2台双Y移30°PMSM串联系统的研究

一定数量的多相电机通过适当的相序转换规则串联起来,使得该系统可以由1台逆变器供电而实现对所有串联电机的独立控制。以1台逆变器驱动2台双Y移30°永磁同步电机(PMSM)的串联系统为例,给出了串联系统的工作原理,为实现两电机的解耦运行,提出了一种新颖的SVPWM控制串联系统的方法。分析了SVPWM基本原理的具体实现方法。在Matlab/Simulink环境下,结合id=0的矢量控制策略,对电机的变载、变速运行进行了分析,验证了所提出的SVPWM控制策略的可行性。

dSPACE电机控制平台设计与SVPWM矢量控制实现

以d SPACE半实物实时仿真系统为基础,利用d SPACE与MATLAB/Simulink可以实现无缝链接的优势,将离线仿真模型通过试验进行快速验证,提高电机控制系统开发效率,缩短项目开发周期。介绍了d SPACE标准组件系统的软硬件环境,完成基于d SPACE电机控制试验平台的设计。最后在此平台上实现永磁同步电机SVPWM矢量控制,验证了d SPACE电机控制试验平台进行控制算法开发的高效性。

基于DSP与基于dSPACE生成SVPWM波的比较研究

通过比较基于DSP与基于dSPACE生成SVPWM波为例,介绍了基于dSPACE的半实物仿真技术。实验证明dSPACE实时仿真平台具有良好的控制效果,从而显示了dSPACE实时仿真平台与传统开发工具相比有其自身的特点和优势,可成为开发系统或是控制器的又一选择。

基于DSP的空间电压矢量法PWM的研究

叙述了空间电压矢量脉宽调制（ＳＶＰＷＭ）的基本原理，介绍了用数字信号处理器（ＤＳＰ）ＴＭＳ３２０Ｆ２４１生成ＳＶＰＷＭ的方法。这种芯片是专门为电机控制而设计的，擅长实时信号处理，它的优异性能可以实时完成 ＳＶＰＷＭ控制算法，且速度快、精度高。

基于电压空间矢量PWM脉宽调制方式的新型三电平高频整流器研究

本文提出空间矢量ＰＷＭ脉宽调制方式应用于新型三电平高频整流器系统，可以优化开关矢量，降低开关频率，提高直流侧电压利用率，减小交流侧输入电流的谐波畸变；并充分考虑了例如ＧＴＯ开关元件的最小脉宽限制，采用电压反馈补偿的方法来控制中点电位。最后通过基于ＭＡＴＬＡＢ语言及ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真环境对三电平ＰＷＭ高频整流器的系统仿真，证明了理论分析的正确性。

空间矢量PWM的快速算法

提出一种新的用于三相电压型逆变器的空间矢量PWM算法。它在微处理器上很容易实现 ,运算速度快于传统空间矢量PWM算法。介绍了基于本算法的低开关损耗式和过调制模式。实验结果验证了算法的准确性。

基于SVPWM的永磁同步电机控制策略研究

以风力发电项目为背景,应用电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的控制方法,分析了永磁同步电动机矢量控制原理并研究了永磁同步电机的控制策略。详细讨论了建立永磁同步电机SVPWM控制系统仿真模型的方法,在Matlab7.0/simulink中建立了永磁同步电机SVPWM控制系统的模型,并进行了仿真实验。仿真结果表明本文论述的永磁同步电机SVPWM控制系统应用的正确性。

基于空间电压矢量的最小开关损耗PWM技术

在空间电压矢量形成ＰＷＭ波的基础上，通过两个零矢量作用时间的不同分配及调节各矢量作用顺序，形成了不同形式的相电压波形。对开关损耗进行的分析表明，根据负载性质不同，选择合适的相电压调制方式能显著减少开关损耗。用空间电压矢量方法产生最小开关损耗的ＰＷＭ具有计算简单、易于数字实现的特点。

基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究

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。

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。

基于电压空间矢量控制PMSM系统新型死区补偿方法

针对逆变器死区效应产生的扰动误差电压,提出一种简单有效的死区扰动电压观测器。该观测器借助于电机转子机械响应滞后于电磁响应的特性,在一个电流采样周期内转子位置保持不变,简化电机动态电压方程,建立同步旋转坐标系中电流Δied、Δieq的变化量与定子侧电动势变化量的关系,从而确定死区扰动补偿电压,实现对死区效应的校正。该补偿算法不需要检测电流方向,避免了相电流过零钳位造成的电流方向检测不准而引起的误差。仿真与实验结果表明,该观测器对永磁同步电机调速系统的死区补偿效果明显,转矩脉动小,电流波形畸变得到明显改善。

SVPWM过调制算法的理论分析与实验应用

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。

空间矢量PWM逆变器的仿真

介绍了空间矢量脉宽调制 (SVPWM)的基本原理 ,给出了一种与规则采样 PWM等效的 SVPWM,提出了在 MATL AB/ SIMU L INK环境下电压空间矢量 PWM逆变器的实现方法 。

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法

基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术,本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法。该方法有效地抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流,提高了直流母线电压利用率,且易于实现,执行速度快,极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中。本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路,通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究,研究结果验证了该算法的有效性,它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点,在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景。

用于磁场定向矢量控制的空间电压矢量PWM

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。

矢量控制PWM整流器的建模与仿真

从三相电压型PWM整流器(VSR)主电路拓扑结构出发,建立了基于两相同步旋转坐标系下的系统模型。在系统模型分析的基础上,阐述了三相VSR电压型控制外环和电流控制内环的双闭环控制的基本原理和设计方法,采用一种空间矢量PWM的简化算法,在Matalb/Simulink环境中建立了仿真模型。仿真结果表明:所设计整流器具有优良的稳态性能和快速的动态响应,实现简单,具有一定的实用价值。

电网电压不平衡情况下PWM整流器恒频直接功率控制

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。

最小开关损耗VSVPWM技术的研究与仿真

分析了电压空间矢量PWM (VSVPWM )的基本原理 ,指出在VSVPWM中每相每周期最多可有 12 0°的扇区不开关 ,通过零矢量作用时间的适当分配可以连续调整不开关扇区的位置。在此基础上提出了一种根据负荷功率因数角动态分配零矢量的方法 ,并引入了不开关扇区滞后角的概念。这种方法开关损耗最小 ,并可有效降低开关器件的最大开关电流 ,仿真结果证明了其可行性。