级联型多电平逆变器准单极性控制策略

级联型多电平逆变器采用低压H桥串联实现高压输出,其良好的输出电压与电流波形,使其在中高压变频器中逐渐得到广泛的运用.而对级联多电平逆变器的控制均采用双极性多重载波水平移相控制,需要实时计算多重载波与调制波比较产生的多路PWM波,所以主控制器工作量较大,且容易产生较大的计算误差.提出了"准单极性"多重载波水平移相控制,载波仅为正极性,且有一半周期为零电平,其可大大降低主控制器工作量与减小计算误差,实验结果证明了其较双极性多重载波水平移相控制具有更好的输出电压波形和启动性能,其在级联型多电平逆变器中不失为一种有效的控制方法.     

低压变频器的不连续脉宽调制研究

在应用空间矢量调制的基础上,为实现变频器的更高性能和满足特定应用要求,可采用不连续调制方式,因此需对其特性进行深入研究。在此详细分析了低压变频器中边缘调制和平顶调制的特点,运用不连续调制的谐波分析方法以及调制方式与电压获得率关系等理论,研究了其对提高输出电压、降低输出谐波的影响以及调制方式切换过程和切换后变频器运行性能变化。结果表明经过优化的不连续调制应在适当的输出频率区间使用,可有效提高变频器输出电压5%,同时降低开关损耗且符合谐波要求。     

直流电压不均衡的级联H桥多电平变频器载波移相PWM调制策略的设计

对于级联H桥多电平变频器,单元独立直流电源的参数差异及故障等多种因素均会导致各单元的直流电压不均衡。单元直流电压不均衡时,传统载波移相(PSC)PWM调制策略无法消除电压的低频边带谐波,导致变频器输出的电能质量明显降低。对单元载波相位、直流电压与变频器输出电压谐波的关系进行了研究,提出了按照单元直流电压调整单元载波相位的策略。该调制策略能够消除变频器输出电压的低频边带谐波,提高电能质量,增强变频器的容错能力。仿真与样机实验结果验证了所提出的调制策略的效果。     

脉冲直流环节三相逆变器零区效应与补偿EI北大核心CSCD

为解决恒定直流环节三相逆变器中电解电容寿命较短的问题,采用一种基于混合脉宽调制策略的脉冲直流环节三相逆变器拓扑结构,但电解电容的取消会对最终输出电压造成不利影响;通过构建输出电压在三角载波周期内的平均数学模型与偏差电压在调制波周期内的傅里叶解析数学模型,对不同前后级载波频率差异、零区宽度和调制度下输出电压谐波性能、直流电压利用率和直流偏置的变化规律进行深入探究,进而基于时域仿真对输出电压的时变波形进行零区效应量化分析,最终基于输出电压平均数学模型,提出一种调制波分段补偿策略,并通过仿真与样机试验,验证了理论分析的正确性与补偿策略的可行性。     

三电平H桥级联型逆变器

级联型多电平变频器输出电压谐波含量小,易于实现模块化,适用于高压大功率场合.本文主要针对三电平H桥级联型逆变器的拓扑结构和控制方式的相关问题进行分析与研究.级联个数不同,对控制方法也有不同的要求.提出了基于载波层叠调制和载波移相调制的混合载波调制方法,三电平桥臂内采用反相层叠载波调制,级联单元间及桥臂间均采用载波移相调...     

脉冲直流环节三相逆变器零区效应与补偿

为解决恒定直流环节三相逆变器中电解电容寿命较短的问题,采用一种基于混合脉宽调制策略的脉冲直流环节三相逆变器拓扑结构,但电解电容的取消会对最终输出电压造成不利影响;通过构建输出电压在三角载波周期内的平均数学模型与偏差电压在调制波周期内的傅里叶解析数学模型,对不同前后级载波频率差异、零区宽度和调制度下输出电压谐波性能、直流电压利用率和直流偏置的变化规律进行深入探究,进而基于时域仿真对输出电压的时变波形进行零区效应量化分析,最终基于输出电压平均数学模型,提出一种调制波分段补偿策略,并通过仿真与样机试验,验证了理论分析的正确性与补偿策略的可行性。     

基于MATLAB的级联型高压变频器的建模与仿真

简单介绍了级联型高压变频器的拓扑结构及载波移相SPWM控制的工作原理,通过MATLAB建立了仿真模型,分析了不同移相方式及不同幅值调制比对输出电压的影响,并对高压变频器带负载情况进行了分析。仿真结果表明该高压变频器输出电压波形接近正弦波,仿真结果与理论分析相符。     

单相三电平逆变器移相控制技术研究

为了对单相三电平逆变器的输出电压进行调节,在多载波层叠调制策略的基础上,引入调制波移相控制技术,即逆变器两个桥臂采用相同的载波,而两个调制波则具有一定的相位差。同时针对移相调压过程中出现的输出线电压电平变化问题,进行了详细的理论分析和公式推导,得出了输出线电压电平变化的临界相位差。最后给出了实验结果,验证了理论分析的正确性和可行性。     

电网电压矢量定向的三相异步电机同步切换控制策略

鉴于大容量三相交流异步电机在进行变频-工频切换瞬间存在较大的电网冲击电流,提出一种基于电网电压矢量定向的同步切换控制策略,并采用电力电子开关与交流接触器并联的电路拓扑实现电机变频-工频的同步切换。该控制策略在电网电压同步坐标系下检测到变频器输出线电压空间矢量的相位为30°电角度时触发电力电子开关和交流接触器进行同步切换。实验结果表明该控制策略可精确捕获电机同步切换的最佳时刻实现零相位误差切换,电力电子开关可大幅缩短切换时间,提高了切换控制精度和系统对不同电机及负载的适应性。     

级联多电平逆变器的工作原理分析

以每相两功率单元串联为例,介绍了级联多电平逆变器的拓扑结构和相位移载波SPWM调制策略,阐述了该多单元级联逆变器在SPWM调制方法下的工作原理,从理论上分析了逆变器开关切换、输出电压、电流流向以及共模电压的情况,说明了相位移载波SPWM调制方法应用在级联多电平逆变器上的可行性、可靠性和控制的简易性,为实现调制方法的优化和拓扑结构的改进提供了理论基础。     

一种新的移相全桥PWM DC／DC变频器

提出一种新的移相全桥PWMDC/DC变频器,它采用两个变压器代替输出电感。该变频器中各开关器件能在不同负载条件下实现零电压切换。阐述了该变频器的工作原理和参数设计原则,并建立了仿真模型,实验结果验证了该变频器的性能良好。     

三电平NPC变流器双调制波载波调制策略调制波最优解的研究

在三电平NPC变流器的调制策略中,传统的载波调制策略会引发直流侧中点电压的波动,且该波动在特定的调制度和功率因数下不能通过调制波叠加零序分量法消除。本文分析了三电平NPC变流器双调制波载波调制策略的基本原理,并在此基础上提出了一类双调制波载波调制策略调制波的最优解。该类最优解一共有64个,它们具有如下特点:1可以实现任意调制度和功率因数下直流中点电压开关周期内无波动;2结果简单,无需复杂运算;3直流电压利用率是传统载波调制策略的1.154倍;4开关损耗在满足1的双调制波载波调制策略中为最小;5输出相电压THD特性在满足1的双调制波载波调制策略中为最小。仿真和实验结果验证了本文的分析。     

21电平H桥级联STATCOM调制技术仿真研究

H桥级联作为STATCOM主电路拓扑的主要结构,其调制策略是衡量STATCOM输出性能的一个重要指标。通过构建21电平H桥级联主电路结构并搭建载波移相(SPWM)和载波层叠式(SPWM)调制仿真模块。仿真结果表明载波移相调制能平衡各功率单元,但导致开关信号谐波增大;层叠波脉宽调制输出电压谐波低于载波调制,但各功率单元不平衡,易损坏开关器件。针对两种调制策略的优缺点提出了一种新的载波移相层叠波调制策略。仿真验证表明载波移相层叠波SPWM调制策略能够有效平衡功率单元和能降低开关信号的谐波含量。     

混合级联H桥逆变器的调制策略优化方法

多低压单元的混合级联H桥逆变器在电平切换时由于具有更多冗余开关状态,通过多载波移幅法对低压单元调制能很好地解决电流倒灌问题,但多载波移幅法由于自身特点存在级联单元输出功率不均衡、逆变器输出电压等效开关频率不高等不足.为此,针对直流侧电压比1∶1∶2的混合级联九电平逆变器,提出一种脉冲宽度调制与阶梯波调制相结合的混合调制...     

载波轮换调制在级联H桥型STATCOM中的应用

级联H桥型静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)通过调节单模块有功功率来达到均压的目的,但是会对输出无功电流产生影响。首先对单极倍频调制过程进行双重傅里叶分析,从理论上分析载波移相与单极倍频相结合的调制算法对单模块有功功率的影响,然后提出一种模块间载波轮换的新型调制算法,并且针对模块间如何进行同步切换以及在调制波过零点处切换的问题,给出一种在多DSP系统中的实现方案。该调制算法在不影响输出电压与输出电流质量的同时,从理论上解决了单模块有功功率不平衡的问题。仿真与实验结果验证了这种调制算法的正确性与可行性。     

分段同步调制中电压相位跳变抑制策略的研究

针对分段同步调制在载波比切换时存在的电压相位跳变以及由此产生的输出波形振荡、电流和转矩冲击等问题,本文深入分析了跳变产生的原因,并提出了一种抑制跳变的策略———改进电压相位计算方法。借助MATLAB/SIMULINK平台对该策略控制下的同步调制载波比切换进行了仿真,并搭建电路进行了实验分析,仿真和实验结果证明所述策略能很好的抑制电压相位跳变,显著减小电机电流和转矩的冲击。     

大功率三电平逆变器SPWM载波调制策略研究

本文针对传统大功率三电平SPWM控制算法实现的方法和亟待解决的问题,提出了通过在三相正弦波调制波中注入零序分量的调制方法,可将三电平SPWM与SVPWM进行等效,使调制控制软件和硬件的复杂性大大降低.此外,为了改善系统在低调制度下的输出电压波形的谐波特性,本文进一步提出了一种引入零电压分量和载波交叠的新型SPWM调制控制方式,很好地改善系统在低调制度下的输出电压波形的谐波特性.最后搭建了三电平逆变器软件仿真和样机试验平台,充分验证了算法的正确性和有效性.     

一种基于三电平矢量调制波的多电平调制方法

以五电平为例简述了多电平空间矢量调制（SVM）的实现方法，在此基础上分析了多电平SVM与多电平载波调制的联系和区别，指出多电平SVM比载波调制在开关组合的选择上更加灵活，使得多电平SVM更有利于输出电压波形的优化和输入直流侧的功率平衡，但是多电平SVM的实现相对复杂。因此文中提出了一种改进的多电平调制方法，该方法基于三电平矢量调制波，折衷了多电平SVM和载波调制的优缺点，既利用了SVM在调制波过零点附近增加开关次数来减小输出电压波形畸变的优点，又可以通过三电平矢量调制计算出调制波，使用载波调制的方法实现，使得该方法的计算量不会随着电平数的增多而大幅度增加。所建立的五电平实验模型验证了该方法确实可行。     

混合级联多电平逆变器混合频率载波调制技术

针对于Ⅱ型混合级联型多电平逆变器混合调制中,输出电平切换时出现的低压单元直流侧电流倒灌问题,提出了一种改进的混合频率载波调制策略.该策略采用频率相差1倍,且幅值相同的6个层叠载波对正弦调制波进行混合调制,兼顾了低压单元和高压单元的性能,在保障输出电压波形质量的同时,完全解决了电流倒灌问题.以Ⅱ型混合级联七电平逆变器为例,在给定相关参数下对该策略进行了仿真和实验验证,研究结果表明该策略下逆变器相电压和线电压总谐波畸变率分别为19.90％和17.34％,谐波主要分布在载波比两侧,直流侧电流倒灌问题被完全消除.     

基于层叠载波调制的三电平H桥变频器输出电压异常跳变分析研究

推进变频器输出电压电平跳变幅值的增大,将对电机绕组绝缘及振动噪声性能产生影响。首先,该文对基于层叠载波调制的三电平H桥拓扑的推进变频器输出电压跳变异常现象,进行理论及仿真分析;其次,查明其产生机理,并确定其发生的条件是H桥单元左右半桥同时换流所致;然后,通过对H桥左右半桥控制调制波注入零序分量,避免了左右半桥同时换流导致的输出电压跳变异常问题。最后,通过仿真和实验验证所提方法的正确性、有效性。该文研究可为H桥拓扑推进变频器优化输出电压谐波,避免输出电压异常跳变提供一种解决思路。