针对SVPWM死区问题一种新的控制方法

针对空间矢量脉宽调制(Space-VectorPulseWidthModulability,SVPWM)死区问题对电机运行、调速性能的影响,通过180°导通型与120°导通型相结合方式,构建一种新型SVPWM控制方法。对原有6个有效开关矢量及2个零开关矢量共八种状态,按照平行四边形法则,合成一个新的电压空间矢量,利用12个有效电压空间矢量合成,输出等幅旋转电压空间矢量,从而有效避免死区效应影响,并确保避免管子“直通”短路现象,提高被控电机的调速性能。理论分析和实验验证了该方法的有效性。     

逆变器新型空间矢量控制的研究

传统SVPWM控制方式存在死区时间,降低了逆变器的输出电压,增大了输出电压的谐波含量,混合SVPWM控制方式,因基本电压矢量不相等,使变频器的输出电压产生附加谐波,依据变频器所带负载阻抗角的不同,采用新型的SVPWM控制方式,无需再设置死区时间,有效地避免上、下桥臂的直通短路,且基本电压矢量相等,有效地避免混合SVPWM控制方式所产生附加偏差。该新型SVPWM控制方式提高了电机的控制精度。仿真结果验证了该方法的有效性,并分析了其适用范围。     

一种用于SVPWM技术中的死区补偿方法

提出一种用于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的死区补偿方法。该方法根据电流极性及6个非零电压空间矢量间的位置关系,确定了所需补偿的电压空间矢量,仅需在每个PWM周期内对部分PWM脉宽进行修正就能有效改善由死区效应引起的输出波形畸变,减小误补偿随时间积累所产生的影响,减少CPU运行时间。最后通过TMS320LF2407A型DSP实现该补偿算法,并在110 kW感应电机变频调速系统中验证了其有效性。     

五相逆变器的空间矢量PWM控制

多相逆变器由于电压矢量的增加，其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性，文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析，认为多相逆变器空间矢量PWM控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变器的结构特点，在传统的最近两矢量SVPWM(NTV-SVPWM)控制的基础上，提出了两种新的五相逆变器SVPWM控制方式：最近四矢量SVPWM(NFV-SVPWM)控制和最小开关损耗SVPWM(MSL-SVPWM)控制。推导了3种控制方式下的目标输出电压函数及波形，通过对比分析，认为：NTV-SVPWM控制含有较大的低次谐波，不适宜用于多相控制：NFV-SVPWM控制的输出谐波最小，MSL-SVPWM控制的开关损耗最小，分别适用于低调制指数和高调制指数工作区。利用MATLAB对五相同步电机调速控制系统进行了仿真研究，仿真结果验证了上述结论。     

3H桥开关次数均衡死区消除SVPWM

针对死区时间引起H桥拓扑各桥臂输出电压波形偏离给定参考电压的问题，根据一个开关周期内调制波与输出电流极性提出了具有12种导通状态的新型开关方式。基于新型开关方式提出了3H桥开关次数均匀分布死区消除SVPWM方案。以三相感应电机作为负载，推导出采用死区消除SVPWM后，在输出电流过零处工频与高频工作桥臂具有的天然死区时间。MCU输出各桥臂上下开关管相位互差180°SVPWM信号以及表征调制波与输出电流极性的电平信号，而后信号经FPGA处理后获得死区消除SVPWM信号。实验结果中给出了在相同参考电压下，采用死区消除SVPWM时输出电压最大偏离给定电压在1.3%左右，而采用有死区SVPWM时最大偏离给定电压在23%左右。由此可见，由MCU与FPGA相结合的数字系统能够很好地实现开关次数均衡死区消除SVPWM策略。     

基于空间电压矢量的电压前馈死区补偿方法研究与实现

为减小逆变器死区效应引起的电压、电流畸变及电机转矩脉动的影响,提出一种基于空间电压矢量脉宽渊制(SVPWM)的电压前馈型死区补偿方法.该方法依据电流环的给定电流米确定电流矢量的位置;并以此加入电压前馈来削弱逆变器输出的5、7次谐波电流,从而减小谐波电流埘电机电磁转矩脉动的影响.永磁川步电机系统死区补偿仿真及试验结果验证了该方法的有效性.     

一种低共模电磁干扰SVPWM法的研究

为了消除传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)在变频器输出端产生较大的输出端共模电压突变,提出了新型SVPWM控制方式——三矢量合成SVPWM。在介绍了该控制方式的原理即:每个桥臂换流时,总有另一桥臂同时发生换流且换流方向与之相反,此时第三桥臂则不发生换流,总的共模电压不会发生跳变后,分析了由于死区时间及驱动信号传输延时不一致等非理想因素对该方法实际效果的影响。分析和实验表明,该SVPWM合成方式可有效抑制共模EMI,在实际应用中需采取死区补偿和驱动脉冲前沿的精细调整达到最佳效果。该方法的最大直流电压利用率仅0.67,对此可采用六矢量合成法进行改进。     

基于空间电压矢量的电压前馈死区补偿方法研究与实现

为减小逆变器死区效应引起的电压、电流畸变及电机转矩脉动的影响,提出一种基于空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的电压前馈型死区补偿方法。该方法依据电流环的给定电流来确定电流矢量的位置;并以此加入电压前馈来削弱逆变器输出的5、7次谐波电流,从而减小谐波电流对电机电磁转矩脉动的影响。永磁同步电机系统死区补偿仿真及试验结果验证了该方法的有效性。     

正弦和空间矢量PWM逆变器死区效应分析与补偿

给出了PWM逆变器死区效应引起的误差电压矢量,采用矢量合成的方法,推导了死区效应作用下电机绕组产生的合成电压矢量的幅值和相位计算公式,结合仿真分析了合成电压矢量的特征。为保证开关管实际开通时间与理想给定开通时间相等,提出了死区的时间补偿方法,结合SVPWM的特点,得到了简化算式。从消除误差电压矢量着手,提出了死区的电压补偿方法,根据SPWM和SVPWM调制方法不同,分别计算出在定子三相静止坐标系和两相静止坐标系内做死区电压补偿的算式。实验结果表明,所提出的补偿方法能使电机相电流波形正弦化,提高了逆变器输出性能。     

基于SVPWM的异步电机矢量控制调速系统仿真

将异步电机调速的矢量控制方法与电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术相结合,构建了以SVPWM信号驱动功率器件的异步电机矢量控制调速系统结构图,并用M atlab软件对该系统建模与仿真。仿真结果表明:该系统不仅具有矢量控制调速系统的优越性能,同时具有减少转矩波动,降低输出电流谐波,提高直流电压利用率等优点。     

永磁电机无位置传感器控制死区补偿策略

空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制中,逆变器存在死区效应和零电流钳位效应,导致电流电压波形畸变,造成转速转矩脉动,控制性能降低。迭代控制死区补偿策略无需检测电流极性,同步旋转坐标系下,构造反电动势观测器得到实际电压e^d、e^q,矢量控制输出期望电压ed、eq,通过迭代算法将死区效应造成的误差前馈到期望值,补偿死区效应的影响,提高系统控制性能。仿真和实验证明了理论分析的正确性和有效性。     

三电平异步电机的无速度传感器矢量控制系统研究

为解决在中高压领域无速度传感器矢量控制速度辨识差的缺点,基于三电平电压源型逆变器,提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制方案.该方案采用间接矢量控制(IFOC)策略,以模型参考自适应(MRAS)方法构造速度辨识系统,并在新型三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)简化算法基础上,运用MATLAB/Simulink实现对三电平异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真研究.仿真结果表明,所述控制方法正确有效,该系统具有较好的稳态特性和动态响应能力.     

MRAS技术在SPMSM无传感器控制系统中的应用

研究对象为面贴式的永磁同步电动机(SPMSM),针对MRAS在速度辨识时受电机参数影响较大的特点,将SPMSM本身作为参考模型以减少系统模型参数,利用定子电压、电流方程得到可调模型,并在辨识转速的同时,加上对转速辨识精度影响较大的定子电阻的在线辨识。采用SVPWM控制对该方法进行仿真,仿真结果表明该方法能够获得理想的转速辨识精度和动态性能。     

基于矢量控制的内馈电机双闭环控制系统研究

基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理在内馈电机的内反馈环节设计了一套逆变控制系统。该逆变系统采用电流内环、电压外环的双闭环控制策略,对电压、电流环进行了参数设计,并利用MATLAB对双闭环控制的内馈电机调速系统进行了仿真。仿真结果表明,电机能在较大范围内实现平滑调速,及对单位功率因数控制,是适合内馈电机的一种新型控制方法。     

基于SVPWM过调制的超前角弱磁控制永磁同步电机的策略研究

研究了电动车用内置式永磁同步电机的控制策略,提出了超前角弱磁控制与空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制结合的控制系统。超前角弱磁控制使用转速、电流和电压的3个闭环控制,电机端电压与直流侧电压组成电压控制环,产生电机弱磁的电流超前角直接给定交直轴电流。SVPWM过调制算法可以有效提高逆变器输出电压基波幅值,电机使用弱磁控制方式达到最大转速后使逆变器进入过调制状态,最大限度扩大转速范围。对该控制系统进行了仿真研究,仿真结果证明了理论分析的正确性和可行性。     

坦克炮控系统直传式驱动及其死区补偿控制

针对一种基于座圈电机的直传式炮控系统中SVPWM调制死区导致逆变器输出电压发生畸变,从而引起电流和转矩波动,影响系统低速平稳性的问题,首先分析了座圈电机的设计与控制模型;然后从分析逆变器单相桥臂死区原理入手,讨论了电压矢量空间中驱动死区效应及其与三相电流方向的关系,并据此建立了死区效应的等效电压扰动形式;在此基础上提出了基于自抗扰技术的死区补偿控制策略。仿真与试验表明,该方法能够很好的抑制死区影响,有效减小电流和转矩波动,同时其算法简洁,易于工程实现。     

基于输出电压扰动的自调整死区补偿及零低速优化策略研究

在传统死区补偿方式基础上,提出一种根据输出电压矢量幅值调整死区时间的补偿策略,在同步旋转坐标系下,通过调整输出电压矢量幅值和参考电压矢量幅值之间的扰动电压,获得最终的死区补偿时间,能够明显改善电流过流点时补偿不合理的现象;针对感应电机零低速控制稳定性和保证大负载转矩输出能力的问题,提出根据转矩电流反馈值实时调整死区补偿值的控制策略,既保证感应电机控制的稳定性,又保证了大转矩输出能力。通过仿真和台架试验验证控制策略的有效性。     

基于DSP的异步电机SVPWM控制技术实现

空间矢量脉宽调制（SVPWM）是控制交流异步电动机的一种控制方式。SVPWM技术应用于交流调速系统中不但改善了脉宽调制（PWM）技术存在电压利用率偏低的缺点而且具有转矩脉动小、噪声低等优点。该文重点分析了SVPWM的实现方法,利用TI公司的TMS320LF2407ADSP芯片作为控制电路的核心,设计了交流异步电机SVPWM的控制系统。实验结果表明该方法控制效果好、动态响应快、超调量小、稳态精度高,具有较好的动、静态特性。     

一种新的基于SVPWM策略的死区补偿方法

在基于SVPWM的电压源逆变器中死区时间的插入是必不可少的.这将导致电压和电流的畸变,也就是所谓的死区效应.对这一问题提出了许多不同的补偿方法.在传统的平均死区电压补偿方法基础上提出了一种新的改进方法,在运行速度很低时该方法比传统的方法有更小的电压和电流畸变,而且由软件实现,不需要增加额外的硬件.仿真试验结果证实了该方法的有效性.     

用于磁场定向矢量控制的空间电压矢量PWM

电流控制是异步电机磁场定向控制的核心问题之一。本文从力矩电流和励磁电流直流调节分析出发,将电流调节器的输出转化为逆变器的电压参考值,并通过空间电压矢量PWM方法实现电压输出和电流的跟踪控制。该方法在13kW电梯专用变频器上得到实现。理论分析和实验研究表明,SVPWM比SPWM具有更好的电流、电压控制效果。