串联H桥多电平变频器单元故障时的控制方法

为了提高串联H桥高压变频器在单元故障时的容错能力,在深入分析了H桥单元故障时对多电平系统电压矢量影响的基础上,提出了调整开关状态控制方法。该方法不但可保证电机的对称运行,而且与故障时目前所采用的传统控制方法相比,在大多数故障方式下,还可提高输出合成电压矢量的幅值,减少故障对系统的影响。文中以串联H桥七电平矢量控制系统为例进行了分析,给出了调整开关状态控制方法的详细计算公式和计算结果。仿真和实验结果表明所提出的控制方法是正确和有效的。     

一种新型级联多电平逆变器SVPWM控制

H桥级联多电平逆变器调速系统中,由于电压矢量数目过多而带来参考矢量计算困难及电压矢量优化选择问题,在对多电平系统电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出了一种新型的电压空间矢量控制算法。基于这种算法能够很容易确定参考电压矢量的位置和各矢量的作用时间,并且计算的复杂度不受逆变器电平数的影响,可以用在任何高电平级联型H桥逆变器中。通过五级H桥级联型逆变器驱动系统的仿真及实验验证了这种方法的有效性。     

一种改进的三电平逆变器空间电压矢量PWM控制技术

根据三电平逆变器空间电压矢量PWM控制原理,针对过调制问题,提出了一种改进的空间电压矢量PWM控制技术,并推导了三电平逆变器空间电压矢量在各个过调制区域内的等效作用时间算法.仿真实验结果表明该方法在过调制时能够保证线性调制关系,有效抑制谐波,提高电压利用率.     

多电平逆变器SVPWM控制方法研究

本文提出了一种用于多电平逆变器（MLI）的新的空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法,这种方法可用于级联H桥（CHB）逆变器。该方法中矢量作用时间的计算由扇区和两个特定参数决定,利用简单的映射可实现任意n电平逆变器的SVPWM控制。通过7电平逆变器的实验结果证明了所提方法的有效性。     

多电平逆变器的通用空间矢量调制算法

为解决多电平逆变器的空间矢量调制(SVM)算法设计及实现的复杂性问题,提出了基于参考电压分解和零序电压等效的新型多电平SVM算法。参考电压分解的方法将任何电平数目的开关矢量选择问题都简化成二电平SVM算法来解决;基于零序电压等效的SVM波形控制方法简化了开关状态的选择问题,并使其与逆变器性能优化控制问题得到有机结合。所提的多电平SVM算法设计简单并且占用计算时间少,同时算法设计不依赖于电平数目,所以具有通用性。所提算法适用于任何电平数目的逆变器的空间矢量调制,并通过在数字信号处理器(DSP)上的实现结果及具体应用实例的仿真结果得到验证。     

中点钳位H桥五电平逆变器空间 矢量脉宽调制方法研究

介绍了二极管中点钳位(NPC)H桥五电平逆变器的拓扑结构及其工作原理,提出了一种新的适用于五电平逆变器的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.该算法利用12条规则来判断参考电压所在位置,为避免逆变器在扇区切换中输出矢量突变,采用了使两相邻小三角形区域输出矢量变化方向相反的方法.结果表明,本文提出的SVPWM算法是正确且有效的,与传统的SPWM方法相比,逆变器输出线电压的谐波含量明显减少,其基波电压的幅值也得到了明显的提高.     

多电平逆变器空间矢量控制算法的研究

针对60°坐标系空间矢量脉宽调制算法在求解合成矢量对应开关状态时存在较大计算量的问题,提出了一种优化算法,该算法按照开关频率优化原则设计参考电压在(0,π/3)范围内对应的开关状态,然后通过交替相序和取反的方法获取参考电压在整个电压周期内对应的开关状态.优化算法不仅提高了效率,而且还有利于增强输出波形的正弦对称性.利用Matlab搭建了五电平逆变器模型,对提出的简化算法进行仿真,仿真结果验证了算法的正确性和有效性.     

空间电压矢量调制变频器的低速性能改进研究

空间失量调制(SVPWM)已被广泛地用于变频器的逆变器开关信号生成。为防止逆变器的桥臂发生“直通”,必须设置“死区”时间,这是影响变频器低速性能的一个主要原因。在分析死区效应对SVPWM输出电压影响的基础上,提出死区电压失量的概念,给出死区电压矢量的求取方法。在一个控制周期中,可以预先求出几个死区电压矢量的合成作用矢量,对参考空间电压矢量进行校正,达到消除死区效应的目的。实验结果表明,该方法是有效的。     

基于电网电压补偿的多电平变频器控制

为了改善电网电压补偿效果，从主回路拓扑结构出发，以低压变频器规则采样法为基本理论，详细介绍了适合于多电平变频器控制的理论分析和算法推导过程，提出了一种基于电网电压补偿的多电平变频器控制方法，并给出了适合数字信号处理的采样原理和采样时序。根据电网电压的变化，实时调节输出电压，获得与闭环系统相同的理想机械特性和运行效果。该方法具有计算步骤简单、输出SPWM对称性好、精度高和控制方便的特点，适用于任何电平数目及拓扑结构。试验结果表明，和其他多电平控制方法相比，使用效果好，有很高的利用价值。     

悬浮电容式五电平变频PWM控制器设计

为了解决悬浮电容式多电平逆变器控制中所存在的电压平衡控制困难和冗余开关选择复杂的问题,采用一种直接脉冲宽度调制(PWM)算法和以电压级差为控制目标的电压平衡策略,设计了一台基于数字信号处理芯片(DSP)和现场可编程门极阵列(FPGA)的悬浮电容式五电平变频PWM控制器。该控制策略具有物理概念清晰、实现简单的突出优点。给出了所采用的直接PWM算法的原理、控制器设计的方案以及该控制器在380V/8kW悬浮电容式五电平逆变器样机上的电压、电流实验结果与频谱分析结果。实验结果表明:该设计方案具有理想的电压平衡能力和良好的输出谐波性能。     

基于功率反馈的H桥级联型整流器电压平衡控制算法

提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间的关系,依此推出基于功率反馈的电压平衡控制算法,并对该算法的适用条件进行讨论;在MATLAB上进行了4级级联的系统仿真,搭建2级级联的实验样机进行实验研究。仿真与实验结果表明:该算法在满足适用范围的前提条件下,能够实现对多级CHB整流器直流母线电压的平衡控制,且保证电流控制性能良好。     

空间电压矢量PWM的过调制策略

研究最小相角误差和最小幅值误差两种空间电压矢量PWM过调制策略的原理、算法及其对应的逆变器输出电压波形和最大调制系数,并应用于交流异步电动机矢量控制系统.实验结果表明,这两种过调制策略能提高输出电压的基波幅值.根据实验相电流波形,分析了因过调制引起的电流畸变.     

三维空间矢量PWM调制算法及其仿真研究

文章针对三维空间矢量PWM调制谐波含量少、可用于四桥臂等特点,重点分析了三维空间矢量调制的原理,对相关矢量发生的算法进行了详细推导;并利用MATLAB/SIMULINK仿真软件进行了仿真,仿真结果验证了三维空间矢量PWM调制算法的正确性。     

一种改进的PWM整流器空间矢量控制算法

提出了一种改进的SVPWM算法：简化了矢量扇区计算、各扇区矢量转换顺序,给出了各相桥臂开关管在不同扇区的导通时间分配,使得算法更易实现．在基于Saber-Designer的实验平台上做了仿真实验,结果表明：当系统进入稳态时,用这种改进的算法调制的直流侧电压波形波动较用正弦脉宽调制时明显减小;用这种改进的空间矢量控制算法调制的交流侧电流基本为正弦波,而用正弦脉宽调制时交流侧电流畸变则比较严重;不带死区时,用这种改进的算法调制,交流侧电流的谐波含量仅为2．348％,而用正弦脉宽调制时其谐波含量为3．229％,带死区时,用正弦脉宽调制的电流谐波含量为4．617％,而用改进的空间矢量控制算法调制的电流谐波含量为3．457％．可见,用这种改进的算法电流谐波小,电压波动小,实现简单,易于数字化,因此具有一定的工程应用价值．     

混合九电平逆变器的脉冲宽度调制

为实现混合九电平逆变器在变压变频调速场合中的应用,该文在分析混合九电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)方法的基础上,深入研究了混合九电平逆变器的死区效应,并提出一种改进的补偿方法。同时,为保证混合九电平逆变器的运行安全,采用注入零序电压的方法来控制H桥辅助逆变电路的电容电压平衡。实验结果验证了电容电压平衡控制方法的有效性,而且采用改进的死区补偿方法能够补偿死区效应导致的不正常脉冲,使得混合九电平逆变器能输出较好的电压波形,输出电压总谐波畸变率小于3%。     

直驱风力发电三相并网逆变电源研究

以直驱风力发电的三相并网逆变电源为研究对象,针对传统的脉冲宽度调制方式谐波含量高、直流侧电压利用率低等不足,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的算法控制。利用Matlab软件仿真系统,对该矢量控制方法进行分析。为了进一步验证控制理论的有效性,设计了基于高速数字化处理芯片TMS320F2812DSP的实验平台。实验结果表明该控制方案可行,系统并网效果良好,实现了单位功率因数并网,使电流能够很好的跟踪电网电压的变化。     

三电平SVPWM逆变器矢量控制系统的故障仿真

牵引传动系统是动车组的核心技术,三电平矢量控制的电机逆变器的故障诊断非常重要.本文以CRH2动车组的三电平电机逆变器为背景,建立了三电平空间矢量脉冲调制(SVPWM)逆变器控制系统的Matlab/Simulink模型,并进行了仿真,分析了5种常见故障对三电平逆变器的输出电压、电流、转矩和转速的波形及电机性能的影响,以便为CRH2动车组的三电平逆变器的故障诊断提供了技术参考.