SVPWM的调制函数与谐波分析研究

基于规则采样法,推导了SVPWM调制函数在线性调制区的解析表达式。其傅里叶分析表明,SVPWM实质是对在三相正弦波中注入零序分量的调制波进行规则采样的变型SPWM.在Matlab/Simulink环境下建模仿真。仿真结果表明,输出电压谐波主要集中在开关频率及其整数倍附近;随调制比增加,低次谐波增加,高次谐波减小,总畸变率降低。     

基于SVPWM的VSI系统的建模和仿真

供给交流驱动器的可变电压和频率大多数是从三相电压源逆变器（VSI）中获得的,为了得到可变的电压和频率,人们提出了许多的PWM方案,其中使用最多的是基于正弦调制的PWM(SPWM)和基于空间矢量调制的PWM（SVPWM）,由于SVPWM很容易用数字实现和具有很高的直流电利用率,使用SVPWM有上升的趋势．本文在深入分析SVPWM基本原理及算法的基础上,应用MATLAB/SIMULINK构建了感应电动机控制系统的仿真模型,并给出了系统仿真实验结果．     

基于FPGA的三相SVPWM调制算法的实现

阐述了空间矢量脉宽调制SVPWM的原理,在MATLAB的Simulink仿真环境下,对系统进行了仿真,利用Altera公司的Cyclone Ⅰ系列FPGA实现了调制算法,产生6路SVPWM调制波,用于对三相电压源型逆变器进行调制,得到了对称的三相电压波形,仿真和实验结果与理论计算完全相符,验证了算法的正确性和可行性.     

基于60°坐标系的SVPWM过调制算法

传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)在正交坐标系中实现时,涉及的计算量较大,相应的过调制算法更为复杂.为了更利于实时操作,文中分析了60°坐标系下SVPWM算法的特点,提出了一种计算量小,易于实现的过调制算法.该算法能统一处理参考电压矢量整个调制区域,不需要计算保持角.在六阶梯波模式中,该算法不需要计算参考电压实际角度来选取基本电压矢量,仅需要根据原来没有过调制处理时计算得到的基本电压矢量作用时间做出选择.理论分析和实验结果证明该算法能节省大量计算时间.     

四种坐标系下的多电平SVPWM快〖WT〗速性对比分析

如何在电平数目较多的多电平电路中快速地实现空间矢量调制（SVPWM：Space Vector PWM）算法是多电平技术所必须解决的一个关键问题.为解决这一问题,国内外学者提出了多种在不同坐标系下实现多电平SVPWM的算法,但目前尚未有对这些多电平SVPWM算法快速性的对比分析.为此,本文从一个采样周期内完成在实际中得到广泛应用的4种多电平SVPWM算法所需的各类运算的运行次数出发,对这4种坐标系下的多电平SVPWM算法实现的快速性进行了对比分析.理论分析和实验结果表明,在45°坐标系下实现多电平SVPWM算法不仅具有运行量少的优点而且具备对电路进行优化控制便利的特性,是一种可优先使用的坐标系.     

谐波注入式多相SVPWM及其矢量意义

从载波角度对多相空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行了研究,提出了谐波注入式多相SVPWM算法.建立了零序空间矢量基本函数的一般形式,确定了载波调制中对应于多相SVPWM的零序谐波注入量,通过载波调制的形式等效实现了多相SVPWM.以五相两电平逆变器结构为例,提出了SVPWM中矢量有效的充要条件.论述了多相SVPWM中有效矢量的构成、作用顺序和作用时间的一般性规律.在矢量空间中设定了调制比,得出了相数与线性调制范围的关系.通过实验证明了算法的正确性和有效性.     

四桥臂逆变器的快速三维SVPWM算法

提出了四桥臂电压型逆变器的一种新型三维空间电压矢量脉冲宽度调制(SVPWM)快速算法, 该算法仅利用三相参考电压和简单的运算即可直接判断出矢量所处的四面体并计算合成矢量的作用时间, 克服了常规算法中坐标变换导致的计算复杂、耗时长的缺点. 分析了所提三维SVPWM算法与逆变器时域控制方程解、四桥臂正弦脉冲宽度调制、四桥臂二维SVPWM三种调制方法间的关系, 指出这四种方法具有统一的矢量作用时间模型. 文中还分析了采用三维SVPWM时逆变器的电压利用率,给出了基于所提算法和其它3种调制方法的四桥臂逆变器仿真结果.该结果显示了算法的正确性和有效性, 证明了几种调制方法是完全等效的.     

四种坐标系下的多电平SVPWM快速性对比分析

如何在电平数目较多的多电平电路中快速地实现空间矢量调制(SVPWM:Space Vector PWM)算法是多电平技术所必须解决的一个关键问题.为解决这一问题,国内外学者提出了多种在不同坐标系下实现多电平SVPWM的算法,但目前尚未有对这些多电平SVPWM算法快速性的对比分析.为此,本文从一个采样周期内完成在实际中得到广泛应用的4种多电平SVPWM算法所需的各类运算的运行次数出发,对这4种坐标系下的多电平SVPWM算法实现的快速性进行了对比分析.理论分析和实验结果表明,在45°坐标系下实现多电平SVPWM算法不仅具有运行量少的优点而且具备对电路进行优化控制便利的特性,是一种可优先使用的坐标系.     

基于改进SVPWM的多电平风电并网逆变器的研究

针对风电系统中中点箝位式多电平并网逆变器存在的传统空间矢量调制方法(SVPWM)计算繁琐和中点电压不稳定的问题,在120°坐标系下,将传统SVPWM中大量的三角函数和求根运算用线性运算代替,通过简化SVPWM算法,减小运算量、提高运行效率;通过直流侧中点电压偏差调节矢量运行时间,实现直流侧中点电压平衡控制,减小谐波含量;并对风电系统的逆变并网部分进行了仿真,结果验证了该SVPWM调制方法的可行性和有效性,为实际中实现具有较高电能质量的风电并网提供了研究基础.     

三相四线逆变器快速三维SVPWM算法及几种调制方法间的等效性

提出了一种三相四桥臂电压型逆变器的新型三维空间矢量快速算法, 仅利用三相参考电压和简单的运算即可直接判断出矢量所处的四面体并计算合成矢量的作用时间, 克服了常规算法中坐标变换导致的计算复杂, 耗时长的缺点. 分析了所提3D-SVPWM算法和逆变器时域控制方程解、四桥臂SPWM、四桥臂二维SVPWM三种调制方法间的关系, 指出了四种方法具有统一的矢量作用时间模型. 分析了采用3D-SVPWM时逆变器的电压利用率. 给出了基于所提算法和其它三种调制方法的四桥臂DC/AC逆变器的仿真试验结果, 该结果显示了算法的正确性和有效性, 验证了等效性的结论.     

一种改进的生成SPWM波形的等面积算法

SPWM变频器巳成为异步电动机变频调速的主要电源形式,为了减少SPWM电压波形的谐波,提高电压波形的质量,在分析巳有方法的基础上提出了一种改进的SPWM波形的等面积算法,即以采样周期的几何平均中心为SWPM波矩形脉冲中心的方法,并对该方法进行了谐波分析,最后给出了用数字信号处理器对该算法的实现,分析结果表明,该算法的谐波分量明显减少,谐波质量明显提高。     

正弦逆变电源的数字脉宽调制技术

文章分析比较了正弦逆变电源的数字滞环PWM技术、数字SPWM技术及空间矢量PWM技术的原理、特点及其相互之间的关系.通过构建实验平台,对数字SPWM技术和SVPWM技术进行了实验验证.实验结果表明:采用数字SPWM技术与SVPWM技术的正弦逆变电源具有逆变输出电压谐波分量低、波形畸变小的优点;在三相正弦逆变电源中后者的直流母线电压利用率比前者高.文章最后指出SVPWM技术将成为正弦逆变电源数字控制的主流技术.     

空间矢量PWM控制的三相逆变器的仿真模型

基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的基本原理,在Matlab/Simulink环境下构建了3种SVPWM方法的仿真模型,通过与正弦脉冲宽度调制(SPWM)的比较表明基于SVPWM的三相逆变器具有较高的直流电压利用率,较少的输出线电压谐波和相电流谐波.该仿真模型建模方法简单,调用方便,适合于变频变压电源的仿真分析,为交流励磁发电系统的进一步研究和设计打下了基础.     

基于DSP的VSR变换器SVPWM信号的产生

实现了基于数字信号处理器（Digital Signal Processor-DSP）的空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation——SVPWM）系统,并将其应用于电压型整流器（Voltage Source RectifierVSR）触发系统中。相比较于其它脉冲宽度调制技术,采用的SVPWM具有算法简单、适用于数字实现、电压利用率高、开关损耗小以及硬件电路简单等特点。实验结果表明,设计的基于DSP的SVPWM脉宽调制系统达到VSR触发系统的要求,为VSR装置正常、有效地工作提供了重要保证。     

三电平ANPC逆变器改进SVPWM控制策略

针对三电平有源中点钳位逆变器(ANPC)中点电压不平衡问题,提出一种改进的SVPWM控制策略。首先,分析了ANPC逆变器中点电压不平衡的原因,利用空间矢量合成方法分析了各矢量形成的中点电流,从而提出了一种利用大矢量合成中矢量的改进调制算法,并且分析了SVPWM调制模式下中点电压的偏移情况,并提出了解决方案;在此基础上,对所提出的改进SVPWM控制策略和NVSVM控制策略进行了仿真对比,分析了改进算法的优势;最后,通过搭建实验平台对提出的算法进行了实验验证,实验结果表明:提出的控制策略能有效平衡中点电压,同时能及时地校正中点电压的偏移,中点电压波动小。     

一种应用于三相VSR的SVPWM优化算法及谐波计算

为解决传统空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)步骤繁琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础上,针对电压型PWM整流器(VSR)网侧存在电压谐波庞杂且不易抑制等问题,采用傅里叶分析推导出在载波比和调制度变化时,仍可定量计算输出相电压各次谐波的表达式,并通过三相VSR双闭环矢量控制模型验证了该优化算法有效性,得出相应的谐波电压分布规律,为网侧滤波器的设计提供了依据和指导。     

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.     

SVPWM算法控制三电平逆变器仿真

三电平逆变器是目前电力电子与电力传动学科研究的热点之一,但其控制算法也要比传统的两电平逆变器复杂得多,一般采用便于数字实现的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的方法来控制.介绍了SVPWM算法控制三电平逆变器的实现方法和具体步骤,最后给出了用MATLAB/Simulink仿真的结果,表明了三电平逆变器的优点,同时对于深入理解算法原理和控制过程也具有一定的参考价值.     

变频防爆绞车电控装置的研制

在分析防爆绞车现状的基础上,阐明变频绞车电控装置的必要性。提出了一种基于空间矢量的PWM(Pu lseW idth M odu lation)算法的全数字化变频器,对空间矢量脉宽调制的理论进行了简要的介绍。该变频器主要由主回路和控制电路两部分组成。控制电路采用数字信号处理器TM S320LF2407以硬件的形式实现SVPWM(Space V ector Pu lse W idthM odu lation)波的输出;主回路中采用智能功率模块DYNEX作为功率器件。经在500 kW交流电机上实验,结果令人满意。     

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．