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。     

基于静止坐标系空间电压矢量的三电平逆变器控制策略研究

0引言 近年来,在高压大功率场合多电平逆变器越来越受到重视。多电平逆变器通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合实现多电平阶梯波电压输出,从而使得输出的电压波形更加接近正弦波。     

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。     

三电平逆变器直接转矩空间矢量脉宽调制算法研究

在深入分析三电平空间电压矢量调制基本原理的基础上,提出了一种改进的三电平逆变器直接转矩空间矢量脉宽调制控制算法,通过仿真结果验证了该算法的有效性。     

空间电压矢量PWM过调制控制方法的研究

空间矢量脉宽调制（SVPWM）是用于变频调速系统最流行的调制策略,本文针对三电平逆变器的过调制问题,介绍了两种过调制策略,通过异步电机试验和计算机仿真对其进行了比较,并得出了一些有价值的结论,同时还提出了抑止谐波的方案。     

三电平脉宽调制逆变器共模电压的抑制策略

针对三电平脉宽调制(PWM)逆变器运行过程中会产生大量共模电压、高频dv/dt等谐波的问题,采用一种分区域PWM调制策略(Ma-PWM)来抑制PWM变换器的共模电压。通过调制指数将三电平空间矢量重新划分为多个不同的调制区域,在不同的调制区域内采用4种基本矢量类型中的大矢量、中矢量以及小矢量来实现三电平PWM调制算法。分区域PWM调制策略将扇区内部的小区域划分为高、低两个调制区域,并合理选择最邻近的基本电压矢量来合成参考矢量。仿真结果表明：Ma-PWM调制策略在不同负载类型下的共模电压幅值为直流母线电压的1/6;此外,在可变速负载下,PWM逆变器的共模电压幅值不仅能够减小到原来的1/2,而且PWM逆变器输出电流波形的总谐波失真小于5%。该方法不仅能够抑制共模电压,还能够减小PWM逆变器输出电流的总谐波失真。     

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.     

实现随机空间电压矢量PWM的一种新策略

提出一种新的随机空间矢量PWM调制策略,通过FSM形成空间矢量PWM过程,实现有限状态之间的随机转换,从而对电压空间矢量进行随机调制.将此策略由两电平推广到三电平,发展了基于此策略的多电平随机空间矢量PWM方法.这种随机调制策略易与提高开关频率相结合,适合于数字实现.仿真和实验结果证明这种随机空间矢量PWM策略有效可行.     

电压空间矢量PWM逆变器的建模与仿真

为了给空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的仿真研究提供了一个方便、快捷、高效的仿真平台,介绍了利用Simulink建模与仿真实现的方法,给出了建立SVPWM仿真模型的详细步骤。最后应用到三相逆变器调速系统中,仿真结果显示其控制效果良好,完全符合实际电机控制的要求。     

多电平逆变器的PWM控制技术

目前出现了诸如载波层叠、载波移相、频率优化、消除特定次谐波、空间电压相量等多种优秀的控制策略,但是针对特定的电路拓扑,需要根据电路的拓扑结构、开关器件的类型、工作频率、输出电压的指标等因素综合考虑选用或设计最适合的控制策略。一、三角载波层叠SPWM控制三角载波层叠SPWM控制法是从两电平H桥的单极性调制方法发展而来的,在m电平的变流器中,由（m-1）组频率和幅值相同的三角载波分成两层上下层叠,且两组三角载波对称地分布于水平中线两侧,以水平中线作为参考零线,与共同的调制波相交,通过调制比较产生互补的开关信号,触发相应的开关器件。这种调制策略根据三角载波的相位不同,可以派生出三种不同的形式：同相层叠PWM法、正负反相层叠式PWM法,交替反相层叠PWM法。     

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.     

基于SVPWM的Z源三电平逆变器升压能力分析

单级结构的Z源三电平中点钳位式逆变器将升压和逆变两个环节结合在一起,结构简单且效率高．文章对这种逆变器的空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法进行了分析,指出逆变器在这种脉宽调制方法的作用下升压因子和调制因子存在相互制约的关系,从而限制了电压增益的最大值,影响了逆变器的升压能力,需进一步改进．仿真结果证明了理论分析的正确性．     

高性能三电平异步电动机调速控制系统的研究和实现

为了研究三电平变流器在大功率调速系统中的性能 ,详细论述了一个基于三电平 PWM(脉宽调制 )逆变器的异步电机调速装置。在介绍三电平变流器的拓扑结构和工作原理的基础上 ,提出一种新的空间矢量 PWM实现方法完成逆变桥控制 ,实现了一种基于转子磁场定向的三电平电机调速矢量控制系统。实验结果表明 :该装置可以有效地实现三电平空间矢量控制 ,较好地保持直流电压的平衡 ;同时 ,采用转子磁场定向控制方法 ,实现了异步电机磁通和转矩分量的良好解耦 ,并有较好的动态响应性能     

基于对称优化的SVPWM双闭环逆变器

为了使逆变器输出电压为谐波含量很小的正弦波,并获得较高的直流母线电压利用率,在控制策略上选择了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）,并利用空间矢量对称性对计算过程进行了简单优化.为了获得稳定的输出电压波形,本文应用了电压电流双闭环控制的PWM三相逆变器,输出电压和输出电流分别通过电压外环和电流内环实现稳定控制.这种控制方法有效改善了系统的抗干扰能力和动态响应.MATLAB的仿真结果证明了该控制方法的正确性和高效性.     

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。     

三相电压型SVPWM整流器控制策略研究

提出了一种便于数字实现的三相电压型PWM整流器控制方案,该方案基于矢量控制的思想,采用输入电压空间矢量定向,结合直接电流控制的方法进行电流跟踪控制,提高了整流器的整体性能,仿真结果证明了该方案的有效性.     

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。     

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．     

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.     

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