VIENNA型三相三电平PWM整流器研究

分析了VIENNA型三相三电平PWM整流器的拓扑及其数学模型,以及三电平变换器的状态空间矢量调制技术(SVPWM)。提出了基于PI控制的双闭环的控制策略(即电压外环、电流内环),并引入中点电位因子r对中点电压进行平衡控制。为了验证所提控制策略的可行性,搭建了VIENNA型三相三电平PWM整流器的仿真平台以及1.6 kW的实验样机进行仿真与实验研究。仿真及实验结果表明,所提出的调制方法及控制策略是可行的。该整流器具有控制简单、易于数字化实现、在稳态条件下谐波畸变率小于3%、功率因数接近1等特点。     

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.     

模块化多电平变流器输出电流谐波抑制策略

最近电平逼近是模块化多电平逆变器(MMC)常用的调制方法之一,当模块数偏少,或者调制电压过低时,输出电流会产生畸变.从原理上分析了MMC输出电流谐波畸变产生的原因,然后提出了一种抑制MMC输出电流谐波的控制方法.该方法对输出电流进行分频提取后通过PI调节器得到反相谐波电压,最后将反相谐波电压叠加到调制电压上获得总的参考电压.所提出的方法简单可行,易于实现.仿真分析和实验结果表明,采用本文所提出的方法,模块化多电平变流器输出电流的畸变得到较好的抑制.     

一种改进的三电平PWM整流器中点电位控制方法

本文介绍了三相三电平二极管中点箝位型PWM整流器电路的拓扑结构,详细分析了基于虚拟空间矢量（Virtu-al-Space-Vector,VSV）的PWM调制策略,当电容存在容差时,采用了一种中点电位控制算法,能实现对中点电位的完全控制,仿真结果验证了该算法的有效性。     

三电平变流器直流电压平衡控制方法

为研究三电平变流器直流电压平衡的问题 ,建立了三电平变流器的数学模型 ,详细分析了空间矢量脉宽调制(PWM)的特性和直流环电容电压平衡调节的基本原理 ,提出了一种新型的基于交流电流方向检测的直流电容电压平衡控制方法。该方法通过实时检测三相交流输出电流方向得到方向函数 ,利用该函数选择一个 PWM周期内不同电压矢量作用时间来控制中点电流的方向 ,实现电压平衡。该方法可以使得直流电容电压的平衡不受变流器功率因数过低和功率流向的影响。     

三电平逆变器容错拓扑的多载波控制策略

多电平逆变器由于具有不少相对于两电平逆变器的优势,在大功率等场合得到了大量应用,但是其复杂的拓扑结构也带来了故障概率比较大的缺点.在针对多电平逆变器的故障诊断和容错研究中,提出了不少新的容错拓扑,针对一种具有不对称桥臂的NPC逆变器容错拓扑进行控制技术的研究.该拓扑中同时具有两电平桥臂和三电平桥臂,提出两电平桥臂的三角载波和三电平桥臂的多载波之间的相位将会影响到电路的输出特性.当这两种载波同相位时,输出电压波形的谐波含量比较少,并进行了理论分析和实验验证.     

一种新型的双PWM三电平调速系统控制方法

为了保持双脉宽调制 (PWM)三电平调速装置直流电容电压的平衡 ,提高装置的运行性能和可靠性 ,提出了一种新型的有功功率反馈控制方法。通过将逆变桥侧的有功功率直接反馈到整流桥的电流环给定 ,实现了直流电容电压与异步电机运行状态的完全解耦。理论分析和仿真结果表明 :该方法可以大大减小异步电机运行状态突变对直流电容电压的影响 ,在负载突变和加减速等动态过程中不仅能保持直流电容电压基本不变 ,而且可使网侧功率因数始终为 1,系统有良好的静、动态性能和可靠性     

基于载波实现的多电平SVPWM调制策略

为了降低多电平电压空间矢量调制(SVPWM)在实际应用中的复杂性,改善多电平变换系统的实时性.通过结合载波移相和载波层叠两种调制策略的优点,提出一种基于载波实现多电平SVPWM调制策略,不仅能够提高直流利用率,减小输出电压谐波成分,而且能大幅改善算法的计算复杂度,并且计算量不会随着电平数的增多而增加,因此可以方便扩展至任意电平.此外,新的调制策略可以保证单元箱之间的功率均衡,维持现有多电平结构中模块化的优点.最后,通过仿真和实验,验证了本文提出调制策略的有效性.     

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。     

三相AC-DC电压源型变流器PWM控制的比较研究

针对目前三相 AC- DC电压源型变流器采用的众多 PWM技术 ,着重对相位幅值控制方案下的正弦 PWM( SPWM)和定次谐波消除的优化 PWM( OPWM)进行比较 ,从二者 PWM产生原理入手 ,分析它们在抑制谐波方面的区别 ,并通过仿真加以验证     

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 .     

三电平逆变器异步电机空间矢量控制技术与仿真研究

将三电平逆变器与异步电动机有机相结合，建立了高效简洁的逆变器一异步电动机数学模型。通过此模型，用Matlab/Simulink软件对三电平逆变器的空间矢量控制方法进行了仿真。仿真结果证实了控制方法的有效性和模型的正确性，为三电平逆变器的研究提供了一个有效的工具。     

优化开关频率的三电平四桥臂逆变器矢量控制

三电平四桥臂逆变器基本空间矢量数目多,并且具有冗余分量,给绝对开关状态的选择带来了困难.本文提出一种优化开关频率的3-D SVM控制方法,将abc坐标系下的三相参考电压归一化处理,确定参考矢量所在的小立方体,计算参与矢量合成所需的基本作用矢量及开关序列,给出了满足最低开关切换次数的映射关系.采用MATLAB/simulink仿真平台对该方法进行了仿真验证.结果表明该方法能够有效地跟踪参考矢量的变化,并降低每个采样周期内的开关次数.     

基于移相调功的三电平超音频感应加热电源

多电平逆变器用于高电压大功率场合,可有效解决单只功率开关器件电压及电流定额受限的难题.基于这一优点,设计了适用于负载串联谐振的三电平感应加热逆变电源,给出了三电平逆变电源的拓扑结构,并采用PS-PWM(移相-脉宽调制)输出功率控制策略,在有效控制和调节输出功率的同时,改善了输出电压与电流波形的质量.采用PS-PWM控制方法,在器件额定电压确定时可提高1倍逆变器容量,且输出电压和电流的谐波也明显减少.利用PSPICE对25 kHz、540Vdc的超音频感应加热逆变电源的实际工况进行了仿真,理论分析与仿真结果验证了文中提出的三电平逆变器拓扑结构及功率控制策略的正确与合理性.     

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．     

一种新型三电平PWM整流器的仿真研究

针对一种新型的三相三电平中性点箝位开关模式PWM整流电路拓扑,详细分析了其数学模型,并对该PWM整流器的工作模式及其控制方法进行了深入研究。仿真结果表明,该PWM整流器不仅能够有效地抑制注入电网的谐波,减小开关管电压应力,实现单位功率因数,并且可以实现能量双向流动。     

应用单双模式过调制技术的三电平SVPWM

将单模式和双模式过调制技术分别应用于三电平SVPWM,使得调制范围扩大为0≤MI≤1;结合三电平的特点进行了过调制技术的分析和比较;最后在以一片TI TMS320LF2407A DSP为基础的二极管嵌位三电平开环V/F控制原理样机上进行了实验,结果表明了过调制技术在三电平中应用是可行和有效的。     

IGBT数值模型建立及在三电平逆变电路的应用

采用PSpice仿真分析N沟道IGBT数值模型,该数值模型体现了MOSFET和双极型PNP晶体管特征。目前的许多仿真工具都很复杂,而且不能反映工作温度变化对器件参数的影响。本文参照测量和数据手册参数,提出了一种新颖、简捷的IGBT建模方法。根据FGW50N60HD型IGBT参数,建立该型号IGBT模型,并在三电平逆变电路中验证。该模型在外部温度环境变化时,容易修改模型的内部参数。仿真与实验结果证明了在不同温度条件下该模型的正确性。     

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.