DC-DC变换器随机脉宽调制选择性谐波消除方法

针对高频DC-DC变换器在矿用电机车等领域产生电磁干扰和电磁振动等问题,采用DC-DC变换器随机脉宽调制(Random Pulse Width Modulation,RPWM)选择性电压谐波消除方法有选择性地消除危害性较大的特定次谐波.分析DC-DC变换器选择性电压谐波消除机理,推导随机PWM选择性消谐通用计算公式,从...     

脉宽调制逆变器中谐波消除法的仿真研究

用计算机仿真技术分析了电压源脉宽调制(PWM)逆变器输出波形中的谐波消除法,给出了去除两个、四个及五个较低次谐波分量的解及波形,并把它们应用到一台典型的感应电动机上。最后进行了样机实验,结果证明是理想的。     

五电平电压型逆变器的变频SHE-PWM控制策略

采用两重H桥串联电压型逆变器输出五电平相电压,使用IGCT器件时可输出6kV线电压,适用于6kV电机变频调速装置。为改善逆变器输出电压的谐波特性,解决串桥之间功率的均分问题,提出了两种五电平SHE-PWM控制策略,给出了其实现原理,计算了3～50Hz内的变频变调制比的SHE-PWM开关角度,并在此基础上用数字仿真计算了各频率段下输出电压谐波含量。结果表明在不增加开关频率的前提下,比三电平逆变器消除的输出电压谐波次数更多,使逆变器输出LC滤波器的设计更加容易,同时可有效地均分两重串桥的有功功率输出。     

基于遗传算法的三电平逆变器SHEPWM方法的研究

针对中点钳位型三电平逆变器SHEPWM开关角度的求解问题,提出采用遗传算法对三电平NPC逆变器消谐模型的非线性超越方程组进行求解的方法.该方法在求解消谐模型非线性超越方程组时克服了传统数值方法的缺点,不需要给出方程的特定初值和预测在整个调制度范围内解的变化趋势,因此更易收敛和减小计算时间.用Matlab/Simulink仿真软件对三电平NPC逆变器SHEPWM 进行仿真研究,并利用FPGA和嵌入式计算机为核心控制器件构建实验平台进行实验研究,实现了在线SHEPWM控制.     

PWM逆变器特定谐波抑制技术

建立电压型PWM逆变器输出电压的数学模型,分析其谐波分布规律,以改善PWM逆变器输出波形质量,抑制谐波污染.针对电压型PWM逆变器建立了基于SHEPWM的数学模型,根据特定消谐技术求解非线性方程组,采用同伦算法获得开关角数据,以保证特定消谐方程组的解在大范围内快速收敛.仿真结果证明了该方案的可行性.     

脉宽调制两种采样方法的比较分析

对脉宽调制两种采样方法——自然采样法和规则采样法下的逆变器输出波形进行了比较分析。详细推导了两种采样方法下，采样时刻及输出电压的数学表达式。计算了不同载波比及调制比情况下的电压谐波含量，并指出了两种采样法下的谐波含量及误差与有关参数的关系。并为削弱谐波提出了一些可采取的措施。     

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.     

基于重心重合原则的数字化多电平SPWM方法

针对多载波正弦脉宽调制(SPWM)方法的不足,提出了一种数字化重心重合SPWM(CSSPWM)方法。先将参考正弦信号的第一个1/4周期分为若干等份,在每一个等份中用面积相等、重心重合的凸形波代替原参考信号。该方法不受拓扑结构和多电平逆变器输出电平数的约束,适用于所有的多电平逆变器。以五电平逆变器为例,对多电平逆变器的CSSPWM方法进行了仿真和实验研究,结果证明了该方法具有较小的总谐波畸变和较高的基波控制精度。     

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.     

NPC三电平逆变器SHE-PWM开关模式

文章以中点钳位型三电平逆变器为模型,在介绍SHE-PWM原理的基础上,采用同伦算法对非线性方程组求解,求取SHE-PWM的开关角度,进行NPC逆变器消谐模型的求解,具有收敛范围宽、收敛速度快等优点;用MatLab/Simulink仿真研究了谐波消除的效果,并用IGBT搭建了三电平逆变器实验电路模型,对SHE-PWM的谐波消除效果进行了验证;实验结果证明了基于同伦模型的NPC三电平逆变器SHE-PWM方法的有效性.     

The General Technique of Selected Harmonics Elimination for Multilevel Converters

With the rapid developmentofeconomy,thereis a very large demand for power converters,especially for high power converters since the lowvoltage low power converter market becomes moreand more saturated.The converters for high powerhigh voltage applications are facing a new era inthe next decades,so many researchers have paidtheir attention on the converter structures,themost competitive one of which is the multilevelconverter. Selected harmonics elimination PWMtechniques for multilevel convert…     

PWM变频器电流波形失真的分析及补偿

以KVFS系列变频器为例,在概述该变频器主要控制电路的基础上,分析了该变频器电注解波形严重失真的原因.指出了PWM模式与电流波形间的关系.针对目前采用的PWM控制方法所存在的缺陷.提出相应的补偿方法.     

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。     

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.     

基于DSP实现的特定消谐PWM脉冲发生器

为实现中高压变频装置在风机、水泵等应用场合的调速控制,研制了基于数字信号处理器(DSP)的特定消谐脉冲宽度调制(PWM)的脉冲发生器。该脉冲发生器通过并口接收主控制器指令,根据指令实时查询存储器中的脉冲波形数据并发送PWM脉冲,脉冲经过光耦隔离、脉冲分配后驱动主电路的集成门极换流晶闸管(IGCT)开关器件。介绍了该脉冲发生器的工作原理、硬件构成和实现,给出了50Hz的PWM脉冲输出的线电压波形和Fourier谐波分析结果。现场运行实验表明,脉冲发生器脉宽精度高,脉冲的周期误差小于100μs,运行可靠,可消除5,7,11,13等指定次数的谐波,并且工作不受主控制器影响。     

单相电压型PWM整流器交流侧电感的设计

文章在分析稳态条件下单相电压型PWM整流器(VSR)交流侧矢量关系的基础上,提出了一种基于矢量关系的单相VSR4象限运行时的交流侧电感参数的设计方案,给出了忽略交流侧电阻且只考虑基波分量时交流侧电感的计算公式,并论证了交流侧电阻对电感参数取值的影响可以忽略。仿真结果验证了设计方案的正确性。     

超低纹波PWM编码技术分析

传统PWM(pulse width modulation)技术的不足之处是会产生纹波脉冲,对其他电路产生干扰。这对很多精度要求比较高的应用场合是非常不利的。一种基于脉冲编码的数字PWM方案,可以大幅度降低输出纹波的强度,可表述为:将PWM脉冲序列均匀的分布到整个PWM周期之中,最理想的情况是达到单个脉冲的程度。理论上PWM输出纹波与PWM信号各次谐波幅值具有很强的正相关关系,其中基波与二次谐波的所产生的纹波最为显著。深入的分析表明,这种编码映射方法可以将这2项均降低到数字PWM信号最低极限数量级。初步实验表明,这种技术的效果非常显著。     

基于SHE-PWM的D-STATCOM的控制器和脉冲发生器的设计

配电网静止无功发生器 (D- STATCOM)是电能质量技术的重要组成部分 ,控制器系统作为其关键部分 ,直接影响到 D- STATCOM的运行性能。该文介绍了特定谐波消除算法 (SHE- PWM)的基本原理和 D- STATCOM控制系统的硬件和软件构成 ,利用 PSCAD仿真软件分析了 D-STATCOM在各种工作情况下的控制效果 ,并应用数字信号处理器 (DSP)设计了相角和脉宽精度达到 0 .0 1°的 D-STATCOM 控制器和脉冲发生器。仿真结果表明 D-STATCOM性能优越 ,满足配电系统的要求 ;SHE- PWM算法很好地消除了输出电压、电流中的 5 ,7,11次谐波。实验结果验证了 D- STATCOM多 CPU控制系统的设计正确可行。     

单相电流型PWM逆变器的一种新的控制方式

把高功率因数变换器领域中所研究的脉冲面积调制法引入到电流逆变器的控制中 ,有效地抑制了输出电流中的低次谐波。从模拟结果看 ,效果是理想的     

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%。