三电平逆变器中点电位波动控制方法的研究

三电平逆变器控制的一个重要问题是中点电位波动.针对二极管嵌位三电平逆变器的中点电位波动问题,提出了根据负载电流、中点电位波动方向以及作用的电压来选取电平作用模式来控制中点电位波动的方法.仿真结果表明,采用改变电平作用模式的方法可以有效地控制中点电位波动.     

改善共模电压和中点电位的虚拟SVPWM策略

中性点箝位式(NPC)三电平逆变器的拓扑结构以及空间矢量脉宽调制的技术特点决定了逆变器存在中点电位波动和共模电压问题.为此,提出一种改进的虚拟空间矢量脉宽调制策略,可以兼顾中点电位波动抑制和降低共模电压.在分析传统虚拟空间矢量脉宽调制策略原理基础上通过优化基本电压矢量构成和基本矢量的作用顺序达到降低共模电压的目标;同时采用闭环控制策略,监测中点电位和中点电流流向,动态调整中矢量形式,将中点电位波动控制在目标范围内.为验证改进调制策略的实用性和有效性,搭建了仿真和实验平台,仿真和实验结果均表明该策略相较于传统虚拟空间矢量脉宽调制技术,共模电压可降低50％,且稳定状态下中点电位波动范围可控制在5V内.     

SVPWM控制三电平逆变器

论述了空间电压矢量调制(SVPWM)控制二极管钳位式三电平逆变器的原理与实现方法.提出了确定参考矢量的三个规则,并推导出工作矢量作用时间、输出顺序及描述了中点电位的控制规则.通过采用Matlab仿真,结果证明SVPWM控制三电平逆变器的可行性.     

三电平逆变器中点电位平衡电路的设计与仿真

多电平逆变器在中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用 .二极管中点箝位三电平逆变器是一种简单实用的多电平逆变器 ,但是三电平逆变器直流侧中点电位偏移问题影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性 .为此提出了一种用于三电平逆变器中点电位平衡的硬件电路 ,详细介绍了其工作原理以及参数设定 ,并用Matlab/Simulink仿真工具对系统进行了研究 ,给出了较好的仿真结果 .     

三电平逆变器的点电压平衡控制

为解决电压型逆变器中点电压不平衡问题,分析了中点钳位式(NPC)三电平逆变器的基本原理,介绍了三电平逆变器的SVPWM算法.根据正负小矢量对中点电位的影响提出了两种平衡中点电位的控制策略,并通过设定电压误差滞环把两者结合起来.仿真结果表明,该方法能有效约束三电平逆变器的中点电压.     

虚拟矢量的中点电位平衡三电平调制方法

针对二极管中点钳位型三电平逆变器中中点电位波动造成的直流侧电容电压不平衡问题,提出一种虚拟矢量中点电位控制方法.该方法结合三相电流平衡和冗余小矢量的特点,通过虚拟中矢量和小矢量取代原中矢量和小矢量,进行参考矢量的合成.因大矢量作用时中点无电流流入和流出,对中点电位波动无影响,故通过降低虚拟矢量作用时间内中点电位的波动,就可以控制整个调制过程中点电位的波动,从而降低输出电压波形的畸变和开关管承受的电压.仿真实验表明该文方法具有可行性和有效性.     

一种基于空间矢量的脉冲宽度调制方法与实验研究

终端级联式五电平逆变器是将两台三电平逆变器的输出终端通过开绕组电机级联而成,针对终端级联式五电平逆变器中存在的共模电压和中点电位平衡问题,研究了一种空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)策略。该方法完全采用零共模电压矢量来消除电机端共模电压;与传统二极管钳位型三电平逆变器相比,所采用的零共模电压矢量对直流侧中点电位的影响更为复杂,基于此采用一种平衡因子控制法来平衡中点电位。仿真和实验结果表明,该方法能完全消除共模电压,较精确地控制中点电位平衡。     

三电平直流变换器平衡中点电位的双移相PWM控制研究

在分析中频中压大容量三电平H桥直流变换器的电路拓扑和工作原理的基础上,针对中点电位波动问题,提出了一种双移相脉宽调制(PWM)复合控制策略。将原来只有单一移相角的移相PWM变为具有双移相角的移相PWM,从而造成调制不对称来对中点电位进行调节。分析了采用双移相PWM方法能够平衡中点电位能力的边界,设计了三电平H桥直流变换器的双移相PWM复合控制器,并结合传统单移相PWM控制器进行了对比实验研究。结果表明:负载电流流过中点是造成中点电位波动的原因;双移相PWM能够产生不对称PWM控制脉冲来实现中点电位的调节,且随着负载程度的增加调节能力逐渐增强;基于双移相PWM的复合控制策略能够较好地实现平衡中点电位控制,且具有较好的动态性能。     

基于无差拍控制的三电平逆变器中点电位控制

对二极管箝位型三电平逆变器的中点电位偏移与中点电位波动问题进行了研究.通过对电压矢量与中点电位关系的分析,建立了系统在无差拍控制下的数学模型.在无差拍控制下,结合虚拟矢量调制,经综合判断,对中点电位进行调节.仿真与实验结果表明:与传统方法相比,该方法可以缩短消除中点偏移所需的时间,调节中点电位的能力不受调制度大小的影响,同时该方法可以消除低频的中点电位震荡.     

基于优化的VSVPWM三电平NPC逆变器控制策略

针对中点箝位(NPC:Neutral-Point-Clamped)型三电平逆变器直流侧上下两个电容电压不一致,以及传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM:Spatial Vector Pulse Width Modulation)虽然可在一定的调制度范围内解决两个电容电压不一致,但在较大的调制比下中点电位无法维持平衡的问题,在传统SVPWM和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM:Virtual Space Vector Pulse Width Modulation)的基础上优化控制方法。该方法依据电流的流向对不同的正、负小矢量采用不同大小的平衡因子,同时根据中点电位差值,引入电压调差系数,并在此基础上与无差拍控制相结合。该闭环控制策略利用中点电位差值与逆变器三相电流输出值作为反馈量调整输出波形,抑制中点电位。仿真结果表明,该方法在三电平逆变器调制度较高时仍然可以维持直流侧中点电位的平衡,证明了控制策略的正确性和有效性。     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制方法研究

对于二极管箝位型三电平逆变器拓扑结构的分析,针对在传统的直角坐标系下SVPWM算法存在要进行大量的三角函数运算和扇区判断,计算量大,以及中点电位不平衡等问题。本文阐述一种在60°坐标系下三电平逆变器SVPWM实现方法,具体通过坐标变换,坐标旋转,简化扇区判断,在中点电位平衡中采用滞环控制和准确控制相复合的控制策略,解决单独控制的不足。通过MATLAB仿真结果表明,该方法可以完成三电平逆变,维持中点电位平衡,验证了方法的可行性。     

三电平逆变器系统直接转矩复式控制

针对异步电动机在三电平逆变器供电下，其恒转矩区域运行时的特点，提出一种直接转矩复式控制技术．根据不同的运行速度，选用不同的电压空间矢量进行线性组合，控制电机的定子磁链和电磁转矩．通过仿真研究，该方法既能优化功率器件的开关频率，同时又有效抑制了三电平逆变器中点电压的偏离，提高了传动系统的整体性能．     

快速虚拟矢量调制的三电平直接转矩预测控制

提出了一种新颖的基于电压预测和快速虚拟矢量调制算法的二极管钳位式三电平逆变器供电的永磁同步电机直接转矩控制方案。系统基于广泛应用于中高压调速系统的二极管钳位式三电平逆变器,结合空间矢量调制思想,通过电压预测控制算法生成直接转矩控制所需的参考电压矢量,然后基于非正交60°坐标系,构建虚拟矢量合成参考电压矢量,采用平衡因子调整冗余小矢量的作用时间,对中点电压进行滞后补偿控制,基本电压矢量的选取和作用时间计算十分简单,实现了快速空间矢量调制。仿真结果验证了该控制方案的可行性,三电平逆变器输出电压幅值跳变和直流侧中点电位得到有效控制,并获得了良好的动态和稳态调速性能。     

多电平电压源逆变器控制策略研究

采用多电平拓扑结构已是大容量应用领域的必然趋势,针对多电平电压源逆变器,研究、分析和比较各种控制方法的特点,并以DSP和FPGA为核心控制芯片介绍中点箝位型三电平变换器的软硬件设计.     

三电平逆变器的无速度传感器矢量控制系统

介绍三电平逆变器的基本结构并推导了三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理,为防止电容中点电压的偏移,采用改进型SVPWM控制方法作为逆变器的控制策略．同时,引入模型参考自适应技术,并在三电平转速、磁链双闭环控制中使用该技术实现了无速度传感器控制．通过仿真结果证明了方法的正确性和可行性．     

基于粒子群算法的牵引逆变器多目标优化控制策略

为解决中点钳位型三电平牵引逆变器存在的中点电位不平衡以及由此而引起的输出电流谐波无法同时得到有效控制问题,提出了一种基于粒子群算法的牵引逆变器多目标优化控制策略。首先建立谐波抑制和中点电位平衡控制变量的数学模型;然后以输出电流谐波总畸变率最小为目标,以中点电位波动幅值尽可能小为约束条件,采用罚函数法构建了多目标优化模型。通过粒子群算法进行优化求解,实现在有效抑制输出电流谐波的同时最大程度降低中点电位波动幅值。仿真和实验结果验证了所提多目标优化控制策略的有效性。     

三电平逆变器的直流侧电压平衡控制新方法

三电平逆变器应用于中高压游梁式抽油机变频驱动装置不仅可以节能降耗，而且能提高油井的采收率。然而，中点箝位式三电平逆变器的直流侧电压平衡问题直接影响逆变器及其电机调速系统的可靠性。在分析其产生原因的基础上，提出了一种压频转换式电压平衡控制新方法，并给出了利用87C196MC单片机实现的具体编程思路。该方法不受逆变器输出交流电压的影响和限制，实现简单，特别适合于单片机的控制，而且可以扩展到多于三电平的逆变器。仿真和实验结果证明了该方法的正确性。     

三电平逆变器直接功率控制的拓展算法

阐述了多电平逆变器的控制策略和拓扑结构,并具体分析了三电平逆变器的工作原理.提出了一种基于直接功率控制的算法,协调控制系统的有功功率、无功功率和中点电压.该算法通过3个滞环控制器实现,并分析各个逆变器电压矢量作用后产生的有功、无功、中点电压的变化,从而选择合适的逆变器电压矢量,控制各个IGBT的关断.仿真结果表明:基于...     

多电平滞环控制异步电动机调速系统

基于多电平变流器，如中点嵌位逆变器和串联逆变器特别适合在中高压力大功率场合应用特征，针对多电平变流器，传统的PWM控制方法的适用性存在的问题，提出了一种非常适合多电平变流器的PWM控制方法－－多电平SFO滞环控制方法，这种方法算法简单，容易实现，开关频率低，电压调制系数高，通过一个矢量控制异步电动机调速系统对这一方法进行了验证。     

二极管钳位型三电平控制系统的研究

对二极管钳位的三电平控制系统进行了分析,论述了三电平空间矢量调制的特性,建立了三电平的数学模型.针对三电平控制系统的关键点是控制中点电位,提出了中点电位控制的具体算法.结合空间矢量调制算法,提出一种滑模控制用于电流的动态补偿,并通过试验证实控制算法的可行性.